JPH0432220B2 - - Google Patents
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- JPH0432220B2 JPH0432220B2 JP56184099A JP18409981A JPH0432220B2 JP H0432220 B2 JPH0432220 B2 JP H0432220B2 JP 56184099 A JP56184099 A JP 56184099A JP 18409981 A JP18409981 A JP 18409981A JP H0432220 B2 JPH0432220 B2 JP H0432220B2
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- egr
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- valve
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- diaphragm device
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
- F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
- F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
- F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/55—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators
- F02M26/56—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves
- F02M26/57—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves using electronic means, e.g. electromagnetic valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/64—Systems for actuating EGR valves the EGR valve being operated together with an intake air throttle
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
- F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
- F02D2009/0276—Throttle and EGR-valve operated together
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関、特にデイーゼル機関におけ
る排気還流制御装置の改良に関する。
る排気還流制御装置の改良に関する。
機関から排出されるNOxを低減する目的で排
気の一部を吸気中に還流し、燃焼を抑制する排気
還流装置（EGR装置）が知られているが、この
排気還流装置では、機関の運転性を損わずに排気
組成を改善するためには、還流する排気（EGR
ガス）の流量を運転状態に応じて適正に制御する
必要がある。
気の一部を吸気中に還流し、燃焼を抑制する排気
還流装置（EGR装置）が知られているが、この
排気還流装置では、機関の運転性を損わずに排気
組成を改善するためには、還流する排気（EGR
ガス）の流量を運転状態に応じて適正に制御する
必要がある。
第１図は従来のデイーゼル機関に装備される排
気還流制御装置の一例で、１はエアクリーナ、２
は吸気通路、３は機関本体、４は排気通路、５は
吸気通路２と排気通路４とを連通するEGR通路
を示し、吸気通路２にはEGR通路５の開口部よ
りも上流側に絞り弁６が、またEGR通路５の途
中にはEGR制御弁７が、それぞれ介装されてい
る。
気還流制御装置の一例で、１はエアクリーナ、２
は吸気通路、３は機関本体、４は排気通路、５は
吸気通路２と排気通路４とを連通するEGR通路
を示し、吸気通路２にはEGR通路５の開口部よ
りも上流側に絞り弁６が、またEGR通路５の途
中にはEGR制御弁７が、それぞれ介装されてい
る。
絞り弁６はダイアフラム装置８により駆動さ
れ、ダイアフラム装置８の圧力室８ａに負圧源９
（バキユームポンプ、バキユームタンクなど）か
らの負圧が作用すると所定の半開位置に、同じく
圧力室８ａが大気に開放されると全開位置にな
る。このときの負圧−大気圧の切換は、制御回路
１０からの信号に応動する三方電磁弁１１を介し
てなされる。また、EGR制御弁７は第２のダイ
アフラム装置１２により駆動され、その圧力室１
２ａに負圧源９からの負圧が作用すると全開位置
に、同じく圧力室１２ａが大気に開放されると全
閉位置になる。このときの負圧−大気圧の切換
は、制御回路１０からの信号に応動する第２の三
方電磁弁１３による。
れ、ダイアフラム装置８の圧力室８ａに負圧源９
（バキユームポンプ、バキユームタンクなど）か
らの負圧が作用すると所定の半開位置に、同じく
圧力室８ａが大気に開放されると全開位置にな
る。このときの負圧−大気圧の切換は、制御回路
１０からの信号に応動する三方電磁弁１１を介し
てなされる。また、EGR制御弁７は第２のダイ
アフラム装置１２により駆動され、その圧力室１
２ａに負圧源９からの負圧が作用すると全開位置
に、同じく圧力室１２ａが大気に開放されると全
閉位置になる。このときの負圧−大気圧の切換
は、制御回路１０からの信号に応動する第２の三
方電磁弁１３による。
そして、制御回路１０は、図示しない燃料噴射
ポンプのコントロールレバーに追従する負荷セン
サ１４を介して機関の負荷状態を、また回転セン
サ１５を介して機関の回転速度をそれぞれ検出
し、運転状態に応じたEGRガス流量になるよう
に上記三方電磁弁１１，１３を駆動する。
ポンプのコントロールレバーに追従する負荷セン
サ１４を介して機関の負荷状態を、また回転セン
サ１５を介して機関の回転速度をそれぞれ検出
し、運転状態に応じたEGRガス流量になるよう
に上記三方電磁弁１１，１３を駆動する。
具体的には、比較的高率の排気還流を施す必要
のある低負荷域では、絞り弁６が半開位置、
EGR制御弁７が全開位置となるように制御して、
このとき絞り弁６の下流側に生じる負圧で充分量
のEGRガスが還流するようにしており、また負
荷がある程度大きくなるとEGRガス量を減らす
ために絞り弁６を全開位置にして吸入負圧の発生
を解除し、さらに負荷が大きくなるとEGR制御
弁７を全閉にして排気還流を停止するようになつ
ている。
のある低負荷域では、絞り弁６が半開位置、
EGR制御弁７が全開位置となるように制御して、
このとき絞り弁６の下流側に生じる負圧で充分量
のEGRガスが還流するようにしており、また負
荷がある程度大きくなるとEGRガス量を減らす
ために絞り弁６を全開位置にして吸入負圧の発生
を解除し、さらに負荷が大きくなるとEGR制御
弁７を全閉にして排気還流を停止するようになつ
ている。
このようにして基本的には負荷に応じてEGR
ガス流量を加減する一方、機関回転速度に応じて
上記EGRガス流量の切換点を変化させ、例えば
第２図に示したように、EGR率の大きなモード
、比較的EGR率の低いモード、排気還流を
行なわないモードの３つのモードを形成し、こ
れにより機関運転状態に応じた適正な排気還流が
なされるようにしているのである。（特願昭55−
96984号＝特開昭57−24445号参照） しかしながら、このような従来の排気還流制御
装置では、上述したように絞り弁６とEGR制御
弁７とがそれぞれ２位置制御であり、機関回転速
度に応じてEGR率の切換点は連続的に変化する
ものの、ある回転速度をとつてみると第３図に示
したような段階的な変化となるため、想像線で示
した理想的な流量特性に比較して過不足を生じる
のが避けられず、この場合、EGRガス流量が過
剰の領域では燃焼が悪化して運転性の低下及びス
モーク、HCなどの増加を招き、同じく不足気味
の領域ではNOxを充分に低減できないという問
題を生じる。
ガス流量を加減する一方、機関回転速度に応じて
上記EGRガス流量の切換点を変化させ、例えば
第２図に示したように、EGR率の大きなモード
、比較的EGR率の低いモード、排気還流を
行なわないモードの３つのモードを形成し、こ
れにより機関運転状態に応じた適正な排気還流が
なされるようにしているのである。（特願昭55−
96984号＝特開昭57−24445号参照） しかしながら、このような従来の排気還流制御
装置では、上述したように絞り弁６とEGR制御
弁７とがそれぞれ２位置制御であり、機関回転速
度に応じてEGR率の切換点は連続的に変化する
ものの、ある回転速度をとつてみると第３図に示
したような段階的な変化となるため、想像線で示
した理想的な流量特性に比較して過不足を生じる
のが避けられず、この場合、EGRガス流量が過
剰の領域では燃焼が悪化して運転性の低下及びス
モーク、HCなどの増加を招き、同じく不足気味
の領域ではNOxを充分に低減できないという問
題を生じる。
本発明はこのような従来の問題を解決すること
を目的としてなされたもので、EGR制御弁のダ
イアフラム装置に対して連続的に変化する負圧を
供給するデユーテイ比制御の電磁弁を設け、高率
EGR域では絞り弁を半開保持して、また低率
EGR域では絞り弁を全開にして、それぞれの
EGR域で前記デユーテイ比制御の電磁弁を介し
てEGR制御弁の開度を制御することにより、全
運転域で適正な排気還流量を得るようにした排気
還流制御装置を提供するものである。
を目的としてなされたもので、EGR制御弁のダ
イアフラム装置に対して連続的に変化する負圧を
供給するデユーテイ比制御の電磁弁を設け、高率
EGR域では絞り弁を半開保持して、また低率
EGR域では絞り弁を全開にして、それぞれの
EGR域で前記デユーテイ比制御の電磁弁を介し
てEGR制御弁の開度を制御することにより、全
運転域で適正な排気還流量を得るようにした排気
還流制御装置を提供するものである。
以下、本発明を図示実施例に基づいて説明す
る。なお、以下の図面で第１図と実質的に同一の
部分には同一の符号を付して示すことにする。
る。なお、以下の図面で第１図と実質的に同一の
部分には同一の符号を付して示すことにする。
本発明では、第４図に示したように、EGR制
御弁７を連続的に可変制御するために負圧源９か
らの負圧をON−OFF動作により大気で希釈する
第２の電磁弁２０を設けるのであるが、この実施
例では第２の電磁弁２０を介しての負圧制御特性
を良好にするために、その上流側に定圧弁２１を
設け、負圧源９からの負圧を一定に保つようにし
てある。この場合、定圧弁２１からの負圧を取り
出す負圧取出通路２２が、EGR制御弁７を駆動
するダイアフラム装置１２の圧力室１２ａと第２
の電磁弁２０の大気導入口２０ａとを接続する負
圧通路２３（第２の負圧通路）の途中に開口して
いる。大気導入口２０ａは第２の電磁弁２０がオ
ンの状態で、絞り弁６よりも上流側に開口した大
気通路２４と連通し、またオフの状態では閉じる
設定である。
御弁７を連続的に可変制御するために負圧源９か
らの負圧をON−OFF動作により大気で希釈する
第２の電磁弁２０を設けるのであるが、この実施
例では第２の電磁弁２０を介しての負圧制御特性
を良好にするために、その上流側に定圧弁２１を
設け、負圧源９からの負圧を一定に保つようにし
てある。この場合、定圧弁２１からの負圧を取り
出す負圧取出通路２２が、EGR制御弁７を駆動
するダイアフラム装置１２の圧力室１２ａと第２
の電磁弁２０の大気導入口２０ａとを接続する負
圧通路２３（第２の負圧通路）の途中に開口して
いる。大気導入口２０ａは第２の電磁弁２０がオ
ンの状態で、絞り弁６よりも上流側に開口した大
気通路２４と連通し、またオフの状態では閉じる
設定である。
一方、絞り弁６を駆動するダイアフラム装置８
の圧力室８ａは、第１図と同様に第１の電磁弁１
１を介して負圧源９または大気側のいずれかに選
択的に接続する。この場合、第１の電磁弁１１が
オンのときは負圧源９からの負圧通路２５を閉じ
るとともに、大気通路２４からの分岐通路２６と
圧力室８ａへの負圧通路２７（第１の負圧通路）
とを連通し、オフのときは分岐通路２６を閉じる
ともに二つの負圧通路２５，２７を相互に連通す
る設定である。
の圧力室８ａは、第１図と同様に第１の電磁弁１
１を介して負圧源９または大気側のいずれかに選
択的に接続する。この場合、第１の電磁弁１１が
オンのときは負圧源９からの負圧通路２５を閉じ
るとともに、大気通路２４からの分岐通路２６と
圧力室８ａへの負圧通路２７（第１の負圧通路）
とを連通し、オフのときは分岐通路２６を閉じる
ともに二つの負圧通路２５，２７を相互に連通す
る設定である。
第２の電磁弁２０は例えば30〜50Hz程度の周波
数でオンオフ的に開閉し、そのオンオフ時間比率
（デユーテイ比）は、詳しくは後述するが、制御
回路３０で決められ、制御信号S1として出力され
る。また、第１の電磁弁１１は従来と同様に制御
回路３０からの制御信号S2により２位置的に駆動
される。
数でオンオフ的に開閉し、そのオンオフ時間比率
（デユーテイ比）は、詳しくは後述するが、制御
回路３０で決められ、制御信号S1として出力され
る。また、第１の電磁弁１１は従来と同様に制御
回路３０からの制御信号S2により２位置的に駆動
される。
制御回路３０には回転センサ１５からの機関回
転速度信号Ｎ、負荷センサ１４からの負荷信号Ｌ
が入力し、これら機関運転状態を代表する信号に
基づいて最適な排気還流量が得られるように上記
制御信号S1，S2が決定される。
転速度信号Ｎ、負荷センサ１４からの負荷信号Ｌ
が入力し、これら機関運転状態を代表する信号に
基づいて最適な排気還流量が得られるように上記
制御信号S1，S2が決定される。
なお、図で２８は周知の分配型燃料噴射ポンプ
で、そのコントロールレバー２９が図示しないア
クセルペダルと連動して燃料噴射量を増減制御す
るようになつている。前記コントロールレバー２
９の動きをとらえて負荷センサ１４が機関の負荷
状態を検出することはすでに述べたとおりであ
る。
で、そのコントロールレバー２９が図示しないア
クセルペダルと連動して燃料噴射量を増減制御す
るようになつている。前記コントロールレバー２
９の動きをとらえて負荷センサ１４が機関の負荷
状態を検出することはすでに述べたとおりであ
る。
次に、第５図のフローチヤートに沿つて制御系
統の動作を説明する。
統の動作を説明する。
制御回路３０では、まず負荷センサ１４からの
負荷（信号）Ｌと回転センサ１５からの回転速度
（信号）Ｎとを読み取り、これら各信号Ｌ，Ｎに
対応する燃料噴射量Ｑを第６図のような２次元テ
ーブルから読み出す。このテーブルは、例えば半
導体メモリ（ROM）に機関回転速度と負荷とに
応じた燃料噴射量を予め記憶させたものである。
負荷（信号）Ｌと回転センサ１５からの回転速度
（信号）Ｎとを読み取り、これら各信号Ｌ，Ｎに
対応する燃料噴射量Ｑを第６図のような２次元テ
ーブルから読み出す。このテーブルは、例えば半
導体メモリ（ROM）に機関回転速度と負荷とに
応じた燃料噴射量を予め記憶させたものである。
次いで、上記燃料噴射量Ｑと回転速度Ｎとから
第７図に示した１次元テーブルを読み、高率の排
気還流をすべき領域（高率EGR域）と低率の排
気還流をすべき領域（低率EGR域）とを判別す
る。第７図は燃料噴射量Ｑと回転速度Ｎとの関係
で絞り弁６を全開側へ切り換える下限燃料噴射量
Q1と同じく上限燃料噴射量Q2とを与えるテーブ
ルをグラフ化して示したものであるが、制御とし
ては第５図から明らかなように、そのときの回転
速度Ｎについての下限、上限燃料噴射量Q1，Q2
と第６図のテーブルで与えられる噴射量Ｑとを比
較して〔Q1≦Ｑ≦Q2〕の条件が成立するときは
絞り弁６を閉じ側（半開）にする流れに、〔Ｑ＜
Q1またはQ2＜Ｑ〕の条件が成立するときは同じ
く全開にする流れに入る。すなわち、〔Q1≦Ｑ≦
Q2〕のときは第１の電磁弁１１をオフにするよ
うに信号S2を出力し、これによりダイアフラム装
置８（圧力室８ａ）に負圧源９からの負圧を作用
させて絞り弁６を半開にするのであり、また〔Ｑ
＜Q1またはQ2＜Ｑ〕のときは、第１の電磁弁１
１をオンにするように信号S2を出力し、これによ
りダイアフラム装置８の圧力室８ａを大気側に開
放して絞り弁６を全開にするのである。
第７図に示した１次元テーブルを読み、高率の排
気還流をすべき領域（高率EGR域）と低率の排
気還流をすべき領域（低率EGR域）とを判別す
る。第７図は燃料噴射量Ｑと回転速度Ｎとの関係
で絞り弁６を全開側へ切り換える下限燃料噴射量
Q1と同じく上限燃料噴射量Q2とを与えるテーブ
ルをグラフ化して示したものであるが、制御とし
ては第５図から明らかなように、そのときの回転
速度Ｎについての下限、上限燃料噴射量Q1，Q2
と第６図のテーブルで与えられる噴射量Ｑとを比
較して〔Q1≦Ｑ≦Q2〕の条件が成立するときは
絞り弁６を閉じ側（半開）にする流れに、〔Ｑ＜
Q1またはQ2＜Ｑ〕の条件が成立するときは同じ
く全開にする流れに入る。すなわち、〔Q1≦Ｑ≦
Q2〕のときは第１の電磁弁１１をオフにするよ
うに信号S2を出力し、これによりダイアフラム装
置８（圧力室８ａ）に負圧源９からの負圧を作用
させて絞り弁６を半開にするのであり、また〔Ｑ
＜Q1またはQ2＜Ｑ〕のときは、第１の電磁弁１
１をオンにするように信号S2を出力し、これによ
りダイアフラム装置８の圧力室８ａを大気側に開
放して絞り弁６を全開にするのである。
そして、絞り弁６を半開にした状態では、燃料
噴射量Ｑと回転速度Ｎとに対応して予め第８図の
ように設定された２次元テーブルから信号S1のデ
ユーテイ比を読み出し、これにより第２の電磁弁
２０を駆動する。第８図は、第７図の上限燃料噴
射量Q2と下限燃料噴射量Q1を表す曲線（曲線Ｒ
に対応）で囲まれた高率EGR域での前記デユー
テイ比を付与するもので、曲線Ｒよりも内側の曲
線ほどオンデユーテイ（第２の電磁弁２０を開い
ている時間）が小さく設定されている。最も内側
の曲線ではオンデユーテイが０％であり、従つて
第２の電磁弁２０は全閉して負圧源９からの負圧
を大気で希釈することなくダイアフラム装置１２
の圧力室１２ａに作用させるので、EGR制御弁
７は全開し、排気還流量は最大になる。また、曲
線Ｒに近い曲線ほど大きいオンデユーテイを付与
して第２の電磁弁２０を介しての大気による負圧
希釈度を高めるため、EGR制御弁７の開度が減
少し、排気還流量は減少する。
噴射量Ｑと回転速度Ｎとに対応して予め第８図の
ように設定された２次元テーブルから信号S1のデ
ユーテイ比を読み出し、これにより第２の電磁弁
２０を駆動する。第８図は、第７図の上限燃料噴
射量Q2と下限燃料噴射量Q1を表す曲線（曲線Ｒ
に対応）で囲まれた高率EGR域での前記デユー
テイ比を付与するもので、曲線Ｒよりも内側の曲
線ほどオンデユーテイ（第２の電磁弁２０を開い
ている時間）が小さく設定されている。最も内側
の曲線ではオンデユーテイが０％であり、従つて
第２の電磁弁２０は全閉して負圧源９からの負圧
を大気で希釈することなくダイアフラム装置１２
の圧力室１２ａに作用させるので、EGR制御弁
７は全開し、排気還流量は最大になる。また、曲
線Ｒに近い曲線ほど大きいオンデユーテイを付与
して第２の電磁弁２０を介しての大気による負圧
希釈度を高めるため、EGR制御弁７の開度が減
少し、排気還流量は減少する。
他方、絞り弁６を全開にした状態では、第９図
に示したように曲線Ｒの外側、つまり低率EGR
域についてデユーテイ比を設定した２次元テーブ
ルに基づいて第２の電磁弁２０への信号S1を出力
する。第９図では、最も外側の曲線がオンデユー
テイ100％を表わしており、この曲線から外側の
領域では第２の電磁弁２０が全開となり、ダイア
フラム装置１２の圧力室１２ａが大気側に開放さ
れるため、EGR制御弁７が全閉し、従つて排気
還流はなされない。また、曲線Ｒに近い曲線ほど
小さなオンデユーテイを付与し、従つて排気還流
量は増える。
に示したように曲線Ｒの外側、つまり低率EGR
域についてデユーテイ比を設定した２次元テーブ
ルに基づいて第２の電磁弁２０への信号S1を出力
する。第９図では、最も外側の曲線がオンデユー
テイ100％を表わしており、この曲線から外側の
領域では第２の電磁弁２０が全開となり、ダイア
フラム装置１２の圧力室１２ａが大気側に開放さ
れるため、EGR制御弁７が全閉し、従つて排気
還流はなされない。また、曲線Ｒに近い曲線ほど
小さなオンデユーテイを付与し、従つて排気還流
量は増える。
ここで、絞り弁６を閉じたときは、その下流側
に負圧が発生してEGR通路５の入口側と出口側
との間の差圧が大きくなることから、絞り弁６が
全開のときに比較して、たとえEGR制御弁７の
開度が同一であつても多量の排気還流がなされる
のであり、反面絞り弁６が全開のときは吸入負圧
が非常に小さいため、EGR制御弁７が全開であ
つても比較的小量の排気還流になる。このことか
ら、上述したようにして広い運転範囲にわたつて
適正な排気還流量が得られるのである。なお、第
８図または第９図の曲線Ｒの前後でのオンデユー
テイ値は、絞り弁６が開閉切換されたときの機関
吸入負圧の変化を考慮して、排気還流量が円滑に
増加または減少するように設定することは言うま
でもない。因みに、第７図に示したように無負荷
燃料噴射量よりも低域側（コーステイング域…斜
線部）に低率EGR域を設けることにより、この
領域から再加速するときの出力応答性を高めるた
めに絞り弁６を開いて排気還流量を減らすという
動作が不要になり、従つて加速応答性をさらに高
めることができ、また回転速度Ｎ＝約800〜
1400rpmの範囲で高率EGR域を狭く設定するこ
とにより、この範囲を多用する発進加速時の排気
還流量を抑えて運転性を向上することができる。
に負圧が発生してEGR通路５の入口側と出口側
との間の差圧が大きくなることから、絞り弁６が
全開のときに比較して、たとえEGR制御弁７の
開度が同一であつても多量の排気還流がなされる
のであり、反面絞り弁６が全開のときは吸入負圧
が非常に小さいため、EGR制御弁７が全開であ
つても比較的小量の排気還流になる。このことか
ら、上述したようにして広い運転範囲にわたつて
適正な排気還流量が得られるのである。なお、第
８図または第９図の曲線Ｒの前後でのオンデユー
テイ値は、絞り弁６が開閉切換されたときの機関
吸入負圧の変化を考慮して、排気還流量が円滑に
増加または減少するように設定することは言うま
でもない。因みに、第７図に示したように無負荷
燃料噴射量よりも低域側（コーステイング域…斜
線部）に低率EGR域を設けることにより、この
領域から再加速するときの出力応答性を高めるた
めに絞り弁６を開いて排気還流量を減らすという
動作が不要になり、従つて加速応答性をさらに高
めることができ、また回転速度Ｎ＝約800〜
1400rpmの範囲で高率EGR域を狭く設定するこ
とにより、この範囲を多用する発進加速時の排気
還流量を抑えて運転性を向上することができる。
第１０図は上記制御系統のハードウエア構成を
示すブロツク図である。
示すブロツク図である。
４０は負荷センサ１４からの負荷信号Ｌと回転
センサ１５からの回転速度信号Ｎとに基づいて燃
料噴射量信号Ｑを発生する回路、４１は回転速度
信号Ｎから上限燃料噴射量信号Q2を発生する回
路、４２は同じく下限燃料噴射量信号Q1を発生
する回路、４３は回転速度信号Ｎと前記回路４０
からの信号Ｑとに基づいて絞り弁６が全開のとき
のデユーテイ信号S11を発生する回路、４４は同
じく絞り弁６が半開のときのデユーテイ信号S12
を発生する回路である。
センサ１５からの回転速度信号Ｎとに基づいて燃
料噴射量信号Ｑを発生する回路、４１は回転速度
信号Ｎから上限燃料噴射量信号Q2を発生する回
路、４２は同じく下限燃料噴射量信号Q1を発生
する回路、４３は回転速度信号Ｎと前記回路４０
からの信号Ｑとに基づいて絞り弁６が全開のとき
のデユーテイ信号S11を発生する回路、４４は同
じく絞り弁６が半開のときのデユーテイ信号S12
を発生する回路である。
回路４０からの信号Ｑと回路４１からの信号
Q2とは第１の比較器４５で比較され、このとき
比較器４５は〔Ｑ≧Q2〕であればハイレベル信
号を、〔Ｑ＜Q2〕であればローレベル信号をOR
回路４６の第１の入力端に出力する。また、回路
４２からの信号Q1は第２の比較器４７で信号Ｑ
と比較され、その比較結果が〔Ｑ≦Q1〕であれ
ばハイレベル信号を、〔Ｑ＞Q1〕であればローレ
ベル信号を前記OR回路４６の第２の入力端に出
力する。第１の電磁弁１１の開閉はOR回路４６
からの出力（信号S2）に応じて作動するスイツチ
ングトランジスタ４８のオン・オフに依存し、こ
の場合OR回路４６は〔Ｑ≦Q2またはＱ≦Q1〕で
あるときにハイレベルの信号S2を出力してトラン
ジスタ４８を導通させる反面、〔Q1＜Ｑ＜Q2〕で
あるときは信号S2をローレベルにしてトランジス
タ４８を非導通状態にするので、結局低率EGR
域（Ｑ≧Q2、Ｑ≦Q1）では絞り弁６が全開、高
率EGR域（Q1＜Ｑ＜Q2）では同じく半開という
所期の動作に制御される。
Q2とは第１の比較器４５で比較され、このとき
比較器４５は〔Ｑ≧Q2〕であればハイレベル信
号を、〔Ｑ＜Q2〕であればローレベル信号をOR
回路４６の第１の入力端に出力する。また、回路
４２からの信号Q1は第２の比較器４７で信号Ｑ
と比較され、その比較結果が〔Ｑ≦Q1〕であれ
ばハイレベル信号を、〔Ｑ＞Q1〕であればローレ
ベル信号を前記OR回路４６の第２の入力端に出
力する。第１の電磁弁１１の開閉はOR回路４６
からの出力（信号S2）に応じて作動するスイツチ
ングトランジスタ４８のオン・オフに依存し、こ
の場合OR回路４６は〔Ｑ≦Q2またはＱ≦Q1〕で
あるときにハイレベルの信号S2を出力してトラン
ジスタ４８を導通させる反面、〔Q1＜Ｑ＜Q2〕で
あるときは信号S2をローレベルにしてトランジス
タ４８を非導通状態にするので、結局低率EGR
域（Ｑ≧Q2、Ｑ≦Q1）では絞り弁６が全開、高
率EGR域（Q1＜Ｑ＜Q2）では同じく半開という
所期の動作に制御される。
一方、回路４３の信号S11と回路４４の信号S12
は、第２の電磁弁２０のオン・オフを司るスイツ
チングトランジスタ４９のベース端子へと、アナ
ログスイツチ５０を介して制御信号S1として選択
的に供給される。アナログスイツチ５０は上述し
たOR回路４６の信号S2に依存して切り換わり、
信号S2がハイレベルのときは信号S11を、ローレ
ベルのときは信号S12を選択する。これにより低
率EGR域では絞り弁６が全開時のデユーテイで、
高率EGR域では絞り弁６が半開時のデユーテイ
でEGR制御弁７の開度を決定するという所期の
制御目的が達成される。
は、第２の電磁弁２０のオン・オフを司るスイツ
チングトランジスタ４９のベース端子へと、アナ
ログスイツチ５０を介して制御信号S1として選択
的に供給される。アナログスイツチ５０は上述し
たOR回路４６の信号S2に依存して切り換わり、
信号S2がハイレベルのときは信号S11を、ローレ
ベルのときは信号S12を選択する。これにより低
率EGR域では絞り弁６が全開時のデユーテイで、
高率EGR域では絞り弁６が半開時のデユーテイ
でEGR制御弁７の開度を決定するという所期の
制御目的が達成される。
以上のように本発明は、吸気絞り弁が全開の低
率EGR域と半開の高率EGR域とを設定し、それ
ぞれのEGR域に対応した所定のデユーテイ制御
によりEGR制御弁の開度を連続的に制御するよ
うにしたので、HCやスモークの発生を抑制し、
かつNOxを必要限度まで減少するための最小限
の排気還流量に制御することがき、あらゆる運転
状態で排気性能と運転性、燃費との調和のとれた
最適排気還流制御を行えるという効果がある。
率EGR域と半開の高率EGR域とを設定し、それ
ぞれのEGR域に対応した所定のデユーテイ制御
によりEGR制御弁の開度を連続的に制御するよ
うにしたので、HCやスモークの発生を抑制し、
かつNOxを必要限度まで減少するための最小限
の排気還流量に制御することがき、あらゆる運転
状態で排気性能と運転性、燃費との調和のとれた
最適排気還流制御を行えるという効果がある。
加えて本発明は、吸気絞り弁が従来同様の２位
置制御でありながら、幅広い運転条件に対応して
高率の排気還流を施すべき運転域と低率の排気還
流を施すべき領域とを自由に設定でき、従つて仕
様の異なる機関にも大幅な修正を要することな
く、しかも比較的低コストで適用できるという特
徴を有する。また本発明では比較的強い吸気管負
圧を要する高率EGR域では絞り弁を半開に固定
することにより所要の負圧を確保するようにして
いるのでEGR率を精度よく制御でき、さらに本
発明では絞り弁の開度が全開か半開かの２位置で
あるので、EGR率を調節するためのマツチング
作業が容易であるという特徴もある。
置制御でありながら、幅広い運転条件に対応して
高率の排気還流を施すべき運転域と低率の排気還
流を施すべき領域とを自由に設定でき、従つて仕
様の異なる機関にも大幅な修正を要することな
く、しかも比較的低コストで適用できるという特
徴を有する。また本発明では比較的強い吸気管負
圧を要する高率EGR域では絞り弁を半開に固定
することにより所要の負圧を確保するようにして
いるのでEGR率を精度よく制御でき、さらに本
発明では絞り弁の開度が全開か半開かの２位置で
あるので、EGR率を調節するためのマツチング
作業が容易であるという特徴もある。
第１図は従来例の概略構成図、第２図はその回
転速度と負荷との関係で排気還流量の制御特性を
表わした特性線図、第３図は第２図の任意の回転
速度について負荷とEGRガス流量との関係を表
わした特性線図である。第４図は本発明の一実施
例の概略構成図、第５図はその制御系統の概念を
表わしたフローチヤートである。第６図は前記制
御系統における回転速度Ｎと負荷Ｌとに基づいて
燃料噴射量Ｑを発信するための２次元テーブルを
表わした線図、第７図は回転速度Ｎと前記燃料噴
射量Ｑとから低率EGR域と高率EGR域とを判別
するための１次元テーブルを表わした線図、第８
図は高率EGR域において、第９図は低率EGR域
において、各々回転速度Ｎと燃料噴射量Ｑとに基
づいて電磁弁への制御デユーテイを選択するため
の２次元テーブルを表わした線図である。第１０
図は実施例の制御系統のハードウエア構成を表わ
したブロツク図である。 ２……機関の吸気通路、３……機関本体、４…
…機関の排気通路、５……EGR通路（排気還流
通路）、６……絞り弁、７……EGR制御弁、８…
…第１のダイアフラム装置、９……負圧源、１２
……第２のダイアフラム装置、１１……第１の電
磁弁、１４……負荷センサ、１５……回転セン
サ、２０……第２の電磁弁、３０……制御回路。
転速度と負荷との関係で排気還流量の制御特性を
表わした特性線図、第３図は第２図の任意の回転
速度について負荷とEGRガス流量との関係を表
わした特性線図である。第４図は本発明の一実施
例の概略構成図、第５図はその制御系統の概念を
表わしたフローチヤートである。第６図は前記制
御系統における回転速度Ｎと負荷Ｌとに基づいて
燃料噴射量Ｑを発信するための２次元テーブルを
表わした線図、第７図は回転速度Ｎと前記燃料噴
射量Ｑとから低率EGR域と高率EGR域とを判別
するための１次元テーブルを表わした線図、第８
図は高率EGR域において、第９図は低率EGR域
において、各々回転速度Ｎと燃料噴射量Ｑとに基
づいて電磁弁への制御デユーテイを選択するため
の２次元テーブルを表わした線図である。第１０
図は実施例の制御系統のハードウエア構成を表わ
したブロツク図である。 ２……機関の吸気通路、３……機関本体、４…
…機関の排気通路、５……EGR通路（排気還流
通路）、６……絞り弁、７……EGR制御弁、８…
…第１のダイアフラム装置、９……負圧源、１２
……第２のダイアフラム装置、１１……第１の電
磁弁、１４……負荷センサ、１５……回転セン
サ、２０……第２の電磁弁、３０……制御回路。
Claims (1)
- １ 機関吸気通路の途中に第１のダイアフラム装
置を介して駆動される絞り弁を介装する一方、こ
の絞り弁よりも下流側の吸気通路と排気通路とを
連通するEGR通路を形成し、さらにこのEGR通
路の途中に第２のダイアフラム装置を介して駆動
されるEGR制御弁を介装した内燃機関において、
前記第１のダイアフラム装置の圧力室を負圧源ま
たは大気側に選択的に切り換える第１の電磁弁
と、同じく第２のダイアフラム装置の圧力室に作
用する負圧源からの負圧を連続的に増減する第２
の電磁弁と、機関の負荷状態を検出する負荷セン
サと、同じく回転速度を検出する回転センサとを
設け、前記第１の電磁弁から第１のダイアフラム
装置に至る第１の負圧通路と、前記第２の電磁弁
から第２のダイアフラム装置に至る第２の負圧通
路とは互いに独立して設け、前記各センサからの
信号に基づいて、絞り弁を予め設定した高率
EGR域では半開に、同じく低率EGR域では全開
に保持するとともに、各EGR域について所定の
EGR制御御弁開度になるように、前記第１の電
磁弁並びに第２の電磁弁を駆動する制御系統を形
成したことを特徴とする内燃機関の排気還流制御
装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56184099A JPS5885353A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | 内燃機関の排気還流制御装置 |
| US06/441,038 US4452217A (en) | 1981-11-17 | 1982-11-12 | Exhaust gas recirculation control system for a diesel engine and control method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56184099A JPS5885353A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | 内燃機関の排気還流制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5885353A JPS5885353A (ja) | 1983-05-21 |
| JPH0432220B2 true JPH0432220B2 (ja) | 1992-05-28 |
Family
ID=16147369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56184099A Granted JPS5885353A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | 内燃機関の排気還流制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4452217A (ja) |
| JP (1) | JPS5885353A (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS603704A (ja) * | 1983-06-22 | 1985-01-10 | Honda Motor Co Ltd | 電磁弁制御方法 |
| DE3444877A1 (de) * | 1984-08-14 | 1986-04-17 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Steuereinrichtung fuer eine brennkraftmaschine und verfahren zur steuerung von den brennraeumen einer selbstzuendenden brennkraftmaschine zugefuehrten gasen bestehend aus luft und abgasrueckfuehrmengen |
| GB8425577D0 (en) * | 1984-10-10 | 1984-11-14 | Flintheath Ltd | Fuel control system |
| US4604983A (en) * | 1985-04-09 | 1986-08-12 | Carp Ralph W | Analog duty cycle to BCD converter |
| DE3612068A1 (de) * | 1986-04-10 | 1987-10-15 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen mit abgasrueckfuehrung |
| JP2597087B2 (ja) * | 1986-05-22 | 1997-04-02 | トヨタ自動車株式会社 | デイーゼルエンジンの排気ガス再循環制御装置 |
| JPH07101019B2 (ja) * | 1987-01-12 | 1995-11-01 | 日本電装株式会社 | 排気再循環制御装置 |
| US5611204A (en) * | 1993-11-12 | 1997-03-18 | Cummins Engine Company, Inc. | EGR and blow-by flow system for highly turbocharged diesel engines |
| FR2715437B1 (fr) * | 1994-01-27 | 1996-03-29 | Solex | Dispositif de dosage de fluide, notamment pour gaz d'échappement. |
| US5533489A (en) * | 1995-03-30 | 1996-07-09 | Cummins Electronics Co. | Exhaust gas recirculation control system |
| EP1138928B1 (en) | 2000-03-27 | 2013-04-24 | Mack Trucks, Inc. | Turbocharged engine with exhaust gas recirculation |
| US6378515B1 (en) | 2000-06-09 | 2002-04-30 | Mack Trucks, Inc. | Exhaust gas recirculation apparatus and method |
| US6705301B2 (en) | 2002-01-29 | 2004-03-16 | Cummins, Inc. | System for producing charge flow and EGR fraction commands based on engine operating conditions |
| US6755022B2 (en) | 2002-02-28 | 2004-06-29 | Mack Trucks, Inc. | Turbo-charged internal combustion engine with in-cylinder EGR and injection rate shaping |
| US6805093B2 (en) | 2002-04-30 | 2004-10-19 | Mack Trucks, Inc. | Method and apparatus for combining exhaust gas recirculation and engine exhaust braking using single valve actuation |
| JP4161849B2 (ja) * | 2003-08-25 | 2008-10-08 | 株式会社デンソー | 内燃機関の制御装置 |
| RU2730216C2 (ru) | 2016-05-18 | 2020-08-19 | Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк | Способ работы двигателя в сборе |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5726255A (en) * | 1980-07-25 | 1982-02-12 | Toyota Motor Corp | Exhaust gas recycling controller of diesel engine |
Family Cites Families (8)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5420203A (en) * | 1977-07-15 | 1979-02-15 | Hitachi Ltd | Combustion control equipment of engine |
| US4333438A (en) * | 1978-03-22 | 1982-06-08 | Automobiles Peugeot | Device for recycling exhaust gases for a diesel engine |
| JPS55134747A (en) * | 1979-04-10 | 1980-10-20 | Nissan Motor Co Ltd | Exhaust reflux controlling device |
| JPS56159554A (en) * | 1980-05-12 | 1981-12-08 | Nissan Motor Co Ltd | Exhaust gas recirculation control system for diesel engine |
| JPS5726252A (en) * | 1980-07-23 | 1982-02-12 | Nissan Motor Co Ltd | Exhaust gas recycling controller of diesel engine |
| JPS5773823A (en) * | 1980-10-27 | 1982-05-08 | Nissan Motor Co Ltd | Exhaust gas reflux control device for diesel engine with supercharger |
| JPS6039462Y2 (ja) * | 1980-10-28 | 1985-11-26 | 日産自動車株式会社 | デイ−ゼル機関の噴射時期制御装置 |
| US4387693A (en) * | 1981-11-18 | 1983-06-14 | General Motors Corporation | Exhaust gas recirculation control |
-
1981
- 1981-11-17 JP JP56184099A patent/JPS5885353A/ja active Granted
-
1982
- 1982-11-12 US US06/441,038 patent/US4452217A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5726255A (en) * | 1980-07-25 | 1982-02-12 | Toyota Motor Corp | Exhaust gas recycling controller of diesel engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5885353A (ja) | 1983-05-21 |
| US4452217A (en) | 1984-06-05 |
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