JPH0385362A - ディーゼルエンジンの排気ガス還流制御装置 - Google Patents

ディーゼルエンジンの排気ガス還流制御装置

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JPH0385362A
JPH0385362A JP1221545A JP22154589A JPH0385362A JP H0385362 A JPH0385362 A JP H0385362A JP 1221545 A JP1221545 A JP 1221545A JP 22154589 A JP22154589 A JP 22154589A JP H0385362 A JPH0385362 A JP H0385362A
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egr
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intake
exhaust
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JP1221545A
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Yasuyuki Terasawa
保幸 寺沢
Masanori Sawara
佐原 正憲
Masatsugu Sakimoto
崎本 正嗣
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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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

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  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

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) 本発明はディーゼルエンジンの排気ガス還流(EGR)
制御装置に関する。
(従来技術) ディーゼルエンジンのNo、低減システムとしてEGR
システムがある。このEGRシステムは、一般にエンジ
ンの排気通路と吸気通路とを連通ずる排気ガス還流通路
(EGR通路)に排気ガス還流量制御弁(EGR弁)を
設け、このEGR弁のリフト量をエンジンの運転状態に
応じて制御することによりEGR量を変え、これにより
NOxの低減を図るものである(外部EGR方式)。
また、ディーゼルエンジンの場合には、吸気負圧を利用
して排気ガスを吸気系に吸いこませることができないた
め、例えば特開昭61−79828号公報に開示されて
いるように、吸気通路におけるEGR通路の開口部上流
側に・吸気絞り弁を設け、EGR時にこの吸気絞り弁を
閉作動させて吸気負圧を発生させることにより、排気ガ
スを効果的に還流させることも行なわれている。
ところで、上記外部EGRは、いわゆるEGRガス温度
が低いコールドEGRであるため、低回転、低負荷領域
において着火性の悪化および白煙の発生を招く欠点があ
り、低回転、低負荷領域ではEGR量を増加させること
ができず、したがってNoオを充分に低減することがで
きなかった。
一方、燃焼後の排気ガスの一部を燃焼室内に残留させる
内部EGR方式がある。この方式は、排気行程終期から
吸気行程初期にかけての吸排気弁の開弁期間のオーバー
ラツプにもとづき、−旦排気通路へ出た排気ガスを吸気
負圧によって燃焼室もしくは吸気通路へと引戻して残留
ガスとするものである。この内部EGR方式は、ホット
EGRとも呼ばれており、残留ガスの温度が比較的高い
ために低回転、低負荷域における着火性は向上するが、
低回転、高負荷域ではNo、の低減率が低下し、また高
回転域での出力低下を招く問題があった。
(発明の目的) そこで本発明は、広い運転領域に亘ってNO8を低減さ
せながら、失火および白煙の発生等を防止しうるディー
ゼルエンジンのEGR制御装置を提供することを目的と
する。
(発明の構成) 本発明によるEGR制御装置は、内部EGR手段と、外
部EGR手段と、エンジンの低回転、低負荷域では上記
内部EGR手段を作動させ、他の運転域では上記外部E
GR手段を作動させる制御手段とを備えていることを特
徴とする。
(発明の効果) 本発明によれば、低回転、低負荷域では比較的高温のE
GRガスによって着火性を安定させて、HC,スモーク
、白煙等の発生を抑制しつつ、NO,を低減することが
できる。
また、他の運転域では、比較的低温のEGRガスによっ
てNO,の発生を効果的に抑制することができる。
(実 施 例) 以下、図面を参照して本発明の実施例について詳細に説
明する。
第1図は本発明の一実施例を示す概略的構成図で、エン
ジン1には、エアクリーナ2を通った吸気を各気筒の燃
焼室に供給する吸気通路3と、燃焼によって生じた排気
ガスを外部に排出する排気通路4とが設けられていると
ともに、排気通路4と吸気通路3との間には、排気ガス
の一部を吸気通路3内に還流させるEGR通路5が設け
られ、かつこのEGR遣路5には外部EGR量を制御す
るEGR弁6が配設されている。そしてこのEGR弁6
を作動させるための負圧ダイヤプラム式のアクチュエー
タ7が設けられているとともに、負圧ポンプ(図示は省
略〉とアクチュエータ7との間の負圧導入通路8に、デ
ユーティ制御式の第1負圧制御弁9が配設され、この制
御弁9の開閉状態および開閉時間比率(デユーティ比)
に応じてアクチュエータ7内の負圧が制御されることに
より、EGR弁6のリフト量が制御されるようになって
いる。
一方、吸気通路3におけるEGR通路5の開口部の上流
側には、吸気を絞ることによって内部EGRを行なうた
めの吸気絞り弁10が設けられているとともに、この絞
り弁10開閉駆動する負圧ダイヤフラム式のアクチュエ
ータ11が設けられている。上記絞り弁10は外部EG
R時にEGRを促進するような作用もする。そして、こ
のアクチュエータ11に負圧を導入する負圧導入通路1
2にもデユーティ制御式の第2負圧制御弁13が配設さ
れている。
さらに、排気通路4には、排気を絞ることによって内部
EGRを行なうための排気シャッター弁14が設けられ
ているとともに、このシャッター弁14を開閉駆動する
負圧ダイヤフラム式のアクチュエータ15が設けられて
いる。そして、このアクチュエータ15に負圧を導入す
る負圧導入通路16にもデユーティ制御式の第3負圧制
御弁17が配設されている。
上記アクチュエータ7を介してEGR弁6を制御する第
1負圧制御弁9と、上記アクチュエータ11を介して吸
気絞り弁10を制御する第2負圧制扉弁13と、上記ア
クチュエータ15を介して排気シャッター弁14を制御
する第3負圧制御弁17に対しては、コントロールユニ
ット2oから制御信号がそれぞれ出力されるようになっ
ているとともに、コントロールユニット2oには、燃料
噴射ポンプ21に設けられたエンジン回転数センサ22
からのエンジン回転数信号と、ポンプ21におけるコン
トロールレバーの位置からこれに連動するアクセルペダ
ルの踏みこみ状態を検出するアクセル開度センサ23か
らのアクセル開度信号される。また、アクチエエータ7
には、EGR弁6のリフト量を検出するEGR弁リフト
量センサ25が設けられ、さらにアクチュエータ11.
15には、吸気絞り弁10および排気シャッター弁14
の開度をそれぞれ検出するバルブ開度センサ26.27
が設けられており、これらセンサ25〜27の出力もコ
ントロールユニット20に入力される。
コントロールユニット20はこれら入力信号にもとづい
て、エンジン1の運転状態に応じて、第1〜第3負圧制
御弁9.13.17に制御信号を出力するようになって
いる。
次に、本実施例の動作について、第2図のフローチャー
トにしたがって説明する。
このフローはエンジンのイグニツシヨン・スイッチのO
Nによってスタートし、まず、コントロールユニット2
0は、第2図のステップS1において燃料噴射ポンプ2
1の回転数センサ22の出力からエンジン回転数を検出
し、さらにステップS2で水温センサ24の出力からエ
ンジン水温を検出する0次のステップS3では、エンジ
ン回転数およびエンジン水温からEGRを行なう領域で
あるか否かを判定し、この判定がrYESJであれば、
ステップS4へ進み、燃料噴射ポンプ21のアクセル開
度センサ23の出力からアクセル開度を検出する。
コントロールユニット20のメモリには、エンジン回転
数とアクセル開度とに関連したEGR域をあられす第3
図に示すようなマツプが格納されており、このマツプは
、低回転、低負荷域に適したホットEGR領域(内部E
 G R6N域)と、中回転、中負荷域に適したコール
ドE G R?iM域(外部E G Rwt域)と、E
GR停止領域とを示している。
第2図のステップS5では、第3図のマツプから、ホッ
トEGRiI域か否かを判定し、この判定結果がrYE
sJであればステップS6へ進む、コントロールユニッ
ト20のメモリには、ホットEGR領域におけるエンジ
ン回転数とアクセル開度に応じた吸気絞り弁10または
排気シャッター弁14の目標バルブ開度V (M)をあ
られすマツプが格納されており、ステップS6では、こ
のマツプから目標バルブ開度V (M)を読み出す、ま
たステップS7では、バルブ開度センサ26.27の出
力から吸気絞り弁10または排気シャッター弁14の実
バルブ開度V (R)を検出し、次のステップS8でV
 (M)とV (R)とを比較する。この判定でV (
M)≠V (R)である間はステップS9へ進み、負圧
制御弁13または17に対する制御用パルスのデユーテ
ィ比を変えて実バルブ開度V(R)を補正し、ステップ
S7へ戻り、さらにステップS8の判定結果がv(M)
−V(R)ニなるまでS7→S8→S9→S7の処理を
反復する。そしてV (M) −V(R)になればステ
ップS1へ戻る。
一方、ステップS5において、第3図のマツプにおける
コールドE G RSl域(外部E G RSl域)で
あると判定されたときにはステップS10へ進む、コン
トロールユニット20のメモリには一エンジン回転数と
アクセル開度に応じた目標EGR弁リフト量V L (
M)をあられすマツプも格納されており、ステップS1
0ではこのマツプから目標EGR弁リフト量V L (
M)を読み出す、またステップ311で、EGR弁リフ
ト量センサ26の出力から実EGR弁リフト量VL(R
)を検出し、次のステップS12でVL(M)とVL(
R)とを比較する。この判定でV L (M)≠VL(
R)である間はステップS13へ進み、負圧制御弁9に
対する制御用パルス信号のデユーティ比を変えてEGR
弁リフト量を補正し、ステップSttへ戻り、ステップ
312(7)判定がVL(M)−VL(R)になるまで
St 1−312−313−3l 1の処理を反復する
。モしてVL(M)−VL(R)になればステップ31
へ戻る。
以上の説明から明らかなように、本発明の実施例では、
エンジンの運転状態に応じてホットEGR(内部EGR
)とコールドEGR(外部EGR)とを切換えており、
低回転、低負荷域では吸気絞り弁10または排気シャッ
ター弁14開度制御によるホットEGRを行なうことに
よって着火性を安定させ、これによってHC、スモーク
、白煙等の発生を抑制しつつ、N OXを低減すること
ができる。また、低回転、低負荷域以外のEGR域では
EGR弁6のリフト制御によるコールドEGRを行なう
ことによってNOXの発生を効果的に抑制することがで
きる。
また、吸気通路3におけるEGR通路5の開口部の下流
側および排気通路4の双方または何れか一方にリニア0
8センサを取付け、目標酸素濃度と実酸素濃度との比較
によるEGRフィードバック制御を行なってもよい、但
し、ホ7トEGR@御システムでは、リニア08センサ
の配設位置は排気通路4に限定される。
さらに、ホットEGRシステムとコールドEGRシステ
ムとで、着火遅れ時間が異ってくるために、燃料噴射ポ
ンプ21に対する要求噴射タイミングが変化する。その
ため、各EGRシステムにおいて、それぞれ異った噴射
タイミングマツプを使用してもよい。
また上述の実施例では、吸気絞り弁10または排気シャ
ッター弁14で内部EGR手段を構成しているが、これ
に代えて、吸、排気弁のオーバーランプ量を制御する制
御手段で内部EGR手段を構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す概略的構成図、第2図
はその動作を示すフローチャート、第3図はEGR域を
示すマツプである。 1・−・エンジン    3−・−吸気通路4−排気通
路    5・・・EGR通路6・・−EGR弁 7.11.15−・アクチュエータ 8.12.16・−負圧導入通路 9.13.16−負圧制御弁 10−・吸気絞り弁  14−・排気シャンク−弁20
−・コントロールユニット 21−・・燃料噴射ポンプ 22・−エンジン回転数センサ 23・−アクセル開度センサ 24−・−・エンジン水温センサ 25・−・−EGR弁リフト量センサ 26.27・−バルブ開度センサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 排気ガス内部還流手段と、排気ガス外部還流手段と、エ
    ンジンの低回転、低負荷域では上記排気ガス内部還流手
    段を作動させ、他の運転領域では上記排気ガス外部還流
    手段を作動さる制御手段とを備えていることを特徴とす
    るディーゼルエンジンの排気ガス還流制御装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT500540B1 (de) * 2003-10-23 2006-04-15 Avl List Gmbh Diesel-brennkraftmaschine
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JP2018193987A (ja) * 2017-05-19 2018-12-06 マツダ株式会社 圧縮着火式エンジンの制御装置
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JPS5423825A (en) * 1977-07-22 1979-02-22 Toyota Motor Corp Exhaust gas recirculator

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