JPH0396650A - 機械式過給機付エンジンの排気ガス還流制御装置 - Google Patents

機械式過給機付エンジンの排気ガス還流制御装置

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JPH0396650A
JPH0396650A JP1232977A JP23297789A JPH0396650A JP H0396650 A JPH0396650 A JP H0396650A JP 1232977 A JP1232977 A JP 1232977A JP 23297789 A JP23297789 A JP 23297789A JP H0396650 A JPH0396650 A JP H0396650A
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egr
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exhaust gas
supercharger
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Yoshiharu Oda
小田 義治
Shoichi Toyokawa
正一 豊川
Ryuzo Tetsukawa
鉄川 隆三
Teruhiro Fujita
藤田 照弘
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Mazda Motor Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/52Systems for actuating EGR valves
    • F02M26/55Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators
    • F02M26/56Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves
    • F02M26/57Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves using electronic means, e.g. electromagnetic valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/03EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single mechanically or electrically driven intake charge compressor

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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、機械式過給1fl(スーパーチャージャ)を
備えたエンジンにおける排気ガス還流(EGR)制御装
置に関する。
(従来技術) エンジンの充てん効率を高めて馬力を向上させるために
吸気通路に設けられる過給機のうち、ターボチャージ中
のように排気ガスを利用して作動させるものでなく、エ
ンジンのクランクシャフトに機械的に連結されて作動さ
れるか、あるいは電動モータによって作動される過給機
は、一般に機械式過給機(スーパーチャージ中、以下S
/Cと略称する)と呼ばれている。
また、エンジンの排気ガス中のNO,lを低減するため
の装置として排気ガス還流制御装f(E G R制御装
置)がある.この装置は、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)
を設けるとともに、このEGR通路に排気ガス還流量制
御弁(EGR弁)を配設し、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、排気
通路と吸気通路との間の差圧にもとづいて、EGR通路
を流れる排気ガスの流量を変えてEGR率を変え、これ
によりNO8の低減を図るものである.ところで、ター
ボチャージャとEGR制御装置の双方を備えたエンジン
は従来から知られているが(特開昭61−87919号
公報参照)、S/Cを備えたエンジンにおいては、S/
Cの上流側の吸気通路と排気通路とを連通してEGR通
路が設けられている場合、S/Cが作動されると、エア
クリーナ等の吸気抵抗によって、吸気通路におけるEG
R通路の開口部の負圧P1は、第6図に示すように急激
に増大する.一方、S/Cの作動に伴って排気通路の圧
力P2は急激に上昇するから、EGR通路両端の差圧は
急激に増大する.このため実際のEGR率は、第6図に
符号Eで示すように希望値を大きく上まわることになり
、ガソリンエンジンの場合は、失火によるサージングが
生じて運転性が悪化し、またディーゼルエンジンでは失
火を生じるのみでなく、スモーク特性の悪化を招く問題
があった. そこで、従来のS/C付エンジンにおいては、S/C作
動域ではEGRを停止させて運転性の悪化を防止してい
た.したがってS/C作動域ではNOX低減効果が得ら
れないという欠点があった.(発明の目的〉 上述の事情に鑑み、本発明はS/Cを備えたエンジンに
おいて、S/C作動の有無にかかわらずEGR率を運転
状態に応した希望の値に保つことができるE G R 
’flHB装置を提供することを目的とする。
(発明の構威) 本発明によるEGR@御装置では、S/Cを非作動状態
から作動状態にするときには、EGR率をS/C非作動
時におけるEGR率よりも減少させるとともにS/Cを
作動させ、S/Cを作動状態から非作動状態にするとき
には、S/Cを非作動状態にするとともに、EGR率を
S/Cの作動時におけるEGR率よりも増大させる手段
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、S/Cのオン・オフ時におけるEGR
通路両端の急激な差圧変化によってEGR率が希望値か
ら大きく変化することが防止され、NOX低減を果しつ
つ運転性の向上を図ることができる。
(実 施 例) 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
第1図は本発明の一実施例を示す概略的構戒図で、エン
ジン1にはエアクリーナを通った吸気を各気筒の燃焼室
に供給する吸気通路2と、燃焼によって生じた排気ガス
をサイレンサを通じて外部に排出する排気通路3とが設
けられている.吸気通路2にはエンジン1のクランクシ
ャフトによって作動されるS/C4が設けられていると
ともに、このS/C4をバイパスするバイパス通路5が
設けられ、さらにS/C作動時にはこのバイパス通路5
を閉塞する開閉弁6が設けられている。
吸気通路2のS/C4およびバイパス通路5の上流側と
排気通路3との間には、排気ガスの一部を吸気通路2内
に還流させるEGR通路7が設けられ、かつこのEGR
iilI路7にはEGRilを制御するEGR弁8が配
設されている.そしてこのEGR弁8を作動させるため
の負圧ダイヤフラム式のアクチュエータ9が設けられて
いるとともに、負圧発生ポンプ10とアクチュエータ9
との間の負圧導入通路1lに、デューティ制御式の負圧
制御弁12が配設され、この制御弁12の開閉状態およ
び開閉時間比率(デエーティ比)に応じてアクチュエー
タ9内の負圧が制御されることにより、EGR弁8のリ
フト量が制御されるようになっている。
l3はコントロールユニットで、このコントロールユニ
ットl3は、エンジン回転数、エンジン負荷(アクセル
開度〉、エンジン水温等をあらわす各種入力信号にもと
づいて、エンジンの運転状態を検出し、EGR制御量お
よびS/C作動条件を計算し、これに応してS/C4を
ON−OFFし、かつ負圧制御弁l2を制御する。その
結果、第2図のマップに示すように、E G R e’
JI域(81域A,B)およびS/C作動領域(B,C
)が設定される. コントロールユニット13のメモリには、図示は省略す
るが、EGR量をエンジン回転数とエンジン負荷との関
係においてあらわす2つのEGR制御マップが格納され
ており、S/C4作動時に対応して設定されたE G 
R II御マソプ1におけるEGR量は、S/C非作動
時に対応して設定されたEGR制御マソプ2におけるE
GR量よりも少なくなるように設定されている.そして
、S/CのON−OFFに応じてEGR制御マップを切
替えるようにしている. 次に、本実施例の動作について、第3図のフローチャー
トおよび第4図のタイミングチャートにしたがって説明
する. まず、コントロールユニット13は、第3図のステップ
Slにおいて各種入力信号からエンジンの運転状態を読
みこみ、ステップS2でS/Cの作動条件(ONかOF
Fか)を第2図のマップから決定する。次のステップS
3では、S/Cの作動条件をlサイクル前と比較し、ス
テップS4でS/Cの作動条件が変化したか否かを判定
する。
そしてS/Cの作動条件が変化した場合は、次のステン
プS5で現時点のS/Cは非作動状態(OFF)である
か否かを判定し、OFFであればステップS6へ進んで
EGR制御マップをEGR量の少ない制御マフブ1に切
替える(第4図の時点t1).これによって実際のEG
R率は現時点t1から一旦減少する.またステップS7
で時点t1からの待ち時lB!T1をセントする.次に
ステンブS8でマンプlに従ってEGRll量を計算し
て、EGR制御信号のデューティ比を決定し、ステップ
S9でEGR@御信号を負圧制御弁12に出力する.次
のステップSIOでは、ステップS7で設定した待ち時
間T1が経過したか否かを判定し、この判定結果がrY
EsJとなればステップSllでS/Cを作動させる信
号(ON信号)を出力し(第4図の時点t2)、ステッ
プSlに戻る. S/CがONになった時点t2以降は、ステンブS4の
判定結果がrNOJとなるからステップSI2へ進み、
EGRtil?Iマップ1にもとづいてEGR量を計算
してEGR制御信号のデューティ比を決定し、次のステ
ップS13でEGR制御信号を負圧制御弁l2に出力し
、ステップSLに戻る. なお、第4図の時点t2からのS/CのONによってS
/C上瀉側の吸気通路2の負圧ptが増大するから、実
際のEGR率は時点t2から増大し、時点t3で負圧が
最大になったときには、実際のEGR率は希望値の1/
2程度まで回復する.また、時点t2におけるS/Cの
作動によって、時点L4から排気通路3の圧力P2が上
昇し、実際のEGR率は圧力P2が最大となった時点t
5において設定値に復帰する. 次にステップS5において、現時点でS/Cが作動して
いると判定された場合には、ステップSl4でまずS/
Cに対しOFF信号を出力して、S/Cを非作動状態に
した後(第4図の時点t6)、ステンブS15で所定の
待ち時間T2をセントする.そしてステフブS16でE
GR制御マフブ1にもとづいてEGR量を計算してEG
R制御信号のデューティ比を決定し、次のステップS1
7でEGRilill御信号を負圧制御弁12に対して
出力する.次のステップ318ではステップS15で設
定した待ち時間T2が経過したか否がを判定し、この判
定結果がrYESJとなった時点t9で、ス5− yブ
Sl9へ進ンテEGR′vJgJマッフヲEGR量の多
い制御マップ2に切替える.時点t9以降はステップS
4の判定結果がrNOJとなるから再びステップS12
へ進み、EGRt4mマップ2にもとづいてEGR量を
計算してEGR制御信号のデューティ比を決定し、次の
ステップS13でEGR制御信号を負圧制御弁l2に出
力し、ステップS1に戻る. 一方、第4図の時点t6におけるS/CのOFFによっ
て、S/C上流側の吸気通路2の負圧PIが減少するか
ら、実際のEGR率は時点L6から減少し、時点t7で
負圧が最小になったときには、実際のEGR率は希望値
の1/2程度になる.また時点t6におけるS/Cの作
動停止によって、時点t8から排気通路3の圧力P2が
低下するから、実際のEGR率はさらに減少し、時点t
9で圧力P2が最小になったときには、実際のEGR率
も最小になる。しかしながら時点t9でEGR制御マッ
プ2に切替えられることによって、実際のEGR率は増
大し、時点t10に至って希望値に復帰する。
以上の説明で、本発明によるS/C付エンジンのEGR
WIm装置の実施例の横戒およびその動作が明らかとな
ったが、本実施例においては、S/Cの動作時と非作動
時とに対応して、EGRJ!tの少ないEGRI御マッ
プ1とEGR量の多いEGR制御マップ2とを用意する
とともに、S/CをOFFからONにするときには、ま
ずEGR@御マフプlに切替えて、デューティ比の小さ
いEGR制御信号を出力してから所定時間TI経過した
後にS/CをONにし、またS/CをONからOFFに
するときには、S/CをONにしてから所定時間T2経
過した後にEGR制御マップ2に切替えて、デューティ
比の大きいEGRw1?I信号を出力するようにしてい
るから、S/Cの作動によるEGR率の過大な増大を防
止して希望値を保つことができるとともに、切替時のE
GR率の過渡的な増大をも防止することができる。
なお、上述の実施例では、待ち時間TI,T2を設けて
、S/CのON期間がEGRmmマフブ2の使用期間に
重ならないようにしているが、待ち時間TI、T2を設
ける代りに、アクセル開度に対するS/CのON・OF
F動作およびEGR制御信号の切替え動作に対し、第5
図に示すようにヒステリシスを持たせるようにしてもよ
い.そしてこの場合、S/CのON・OFFのヒステリ
シス領域■内においてEGR量大からEGRil小への
切替えが行なわれ、かつ、EGR制御信号切替えのヒス
テリシス領域■内においてS/CのONからOFFへの
切替えがなされるように、ヒステリシス領域■、■を設
定すればよい.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の概略的構威図、第2図はE 
G R jI域とS/C動作領域とを示すマップ、第3
図は第1図のコントロールユニットが実行する制御のフ
ローチャート、第4図はそのタイくングチャート、第5
図は他の実施例におけるS/CとEGRilとの切替状
態を示す説明図、第6図は従来の装置におけるタイξン
グチャートである.1−・・エンジン     2一吸
気通路3一排気通路 4一機械式遇給II (S/C) 5・−・バイパス通路   6−・一開閉弁7−E G
 R通路    8・−EGR弁9・一・アクチュエー
タ 10・一負圧発生ボンブ 11一負圧導入通路12−・
負圧制御弁 13−・・−コントロールユニット 第2図 ニンジン回転数

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 機械式過給機を吸気通路に備え、かつ、この過給機の上
    流側の吸気通路と排気通路とを連通する排気ガス還流通
    路に、排気ガス還流量を制御する制御弁を備えたエンジ
    ンにおいて、 上記過給機を非作動状態から作動状態にするときには、
    排気ガス還流率を過給機の非作動時における還流率より
    も減少させるとともに上記過給機を作動させ、上記過給
    機を作動状態から非作動状態にするときには、上記過給
    機を非作動状態にするとともに、排気ガス還流率を過給
    機の作動時における還流率よりも増大させる手段を備え
    ていることを特徴とする機械式過給機付エンジンの排気
    ガス還流制御装置。
JP1232977A 1989-09-11 1989-09-11 機械式過給機付エンジンの排気ガス還流制御装置 Expired - Lifetime JP2687019B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017014936A (ja) * 2015-06-29 2017-01-19 株式会社豊田自動織機 エンジンの過給装置
JP2018178823A (ja) * 2017-04-11 2018-11-15 株式会社Subaru Egr装置
JP2020159247A (ja) * 2019-03-25 2020-10-01 ダイハツ工業株式会社 内燃機関の制御装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017014936A (ja) * 2015-06-29 2017-01-19 株式会社豊田自動織機 エンジンの過給装置
JP2018178823A (ja) * 2017-04-11 2018-11-15 株式会社Subaru Egr装置
JP2020159247A (ja) * 2019-03-25 2020-10-01 ダイハツ工業株式会社 内燃機関の制御装置

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