JPH06336956A - ディーゼルエンジンのｅｇｒ制御装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンのｅｇｒ制御装置Info
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- JPH06336956A JPH06336956A JP5129596A JP12959693A JPH06336956A JP H06336956 A JPH06336956 A JP H06336956A JP 5129596 A JP5129596 A JP 5129596A JP 12959693 A JP12959693 A JP 12959693A JP H06336956 A JPH06336956 A JP H06336956A
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- Japan
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- egr
- passage
- differential pressure
- valve
- intake
- Prior art date
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
Landscapes
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 排気通路と吸気絞り弁下流の吸気通路との差
圧を目標値とするフィードバック制御を行う場合に低回
転域でのＥＧＲ率の設定精度の悪化を防止する。 【構成】 所定の低回転域であることが判定されたと
き、減少手段４１は可変オリフィス３９の流路面積を減
少させる。一方、算出手段４２が、運転条件の検出値に
応じ、排気通路３１と吸気絞り弁３６下流の吸気通路３
３との差圧の目標値ΔＰｔを、所定の回転域とそれ以外
の回転域とで異ならせ、所定の回転域では前記小さくさ
れるオリフィス流路面積に合わせて、またそれ以外の回
転域では小さくされないオリフィス流路面積に合わせて
それぞれ算出し、この差圧目標値ΔＰｔとセンサ４３か
らの差圧実測値ΔＰｓとが一致するようにフィードバッ
ク制御手段４４がＥＧＲ弁用アクチュエータ３５への制
御指令値をフィードバック制御する。
圧を目標値とするフィードバック制御を行う場合に低回
転域でのＥＧＲ率の設定精度の悪化を防止する。 【構成】 所定の低回転域であることが判定されたと
き、減少手段４１は可変オリフィス３９の流路面積を減
少させる。一方、算出手段４２が、運転条件の検出値に
応じ、排気通路３１と吸気絞り弁３６下流の吸気通路３
３との差圧の目標値ΔＰｔを、所定の回転域とそれ以外
の回転域とで異ならせ、所定の回転域では前記小さくさ
れるオリフィス流路面積に合わせて、またそれ以外の回
転域では小さくされないオリフィス流路面積に合わせて
それぞれ算出し、この差圧目標値ΔＰｔとセンサ４３か
らの差圧実測値ΔＰｓとが一致するようにフィードバッ
ク制御手段４４がＥＧＲ弁用アクチュエータ３５への制
御指令値をフィードバック制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はディーゼルエンジンの
ＥＧＲ制御装置に関する。
ＥＧＲ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンから排出されるＮＯ
ｘを低減する目的で、排出ガスの一部を吸気中に還流し
て燃焼を抑制するＥＧＲ装置が採用される。
ｘを低減する目的で、排出ガスの一部を吸気中に還流し
て燃焼を抑制するＥＧＲ装置が採用される。
【０００３】排出ガスの還流量（ＥＧＲ流量）の要求値
は運転条件により異なり、また運転条件によってはＥＧ
Ｒがエンジンの出力性能を阻害することになるので、エ
ンジン出力性能と排気性能とがバランスするように、運
転条件に応じたＥＧＲ率（＝ＥＧＲ流量／吸入空気流
量）の目標値をあらかじめ定めておき、この目標値のマ
ップを参照することで現在の運転条件に合う目標ＥＧＲ
率を求め、この目標ＥＧＲ率を制御指令値に変換し、こ
れをＥＧＲ弁と吸気絞り弁用の各アクチュエータに与え
ることで、ＥＧＲ弁と吸気絞り弁の開度を制御してい
る。
は運転条件により異なり、また運転条件によってはＥＧ
Ｒがエンジンの出力性能を阻害することになるので、エ
ンジン出力性能と排気性能とがバランスするように、運
転条件に応じたＥＧＲ率（＝ＥＧＲ流量／吸入空気流
量）の目標値をあらかじめ定めておき、この目標値のマ
ップを参照することで現在の運転条件に合う目標ＥＧＲ
率を求め、この目標ＥＧＲ率を制御指令値に変換し、こ
れをＥＧＲ弁と吸気絞り弁用の各アクチュエータに与え
ることで、ＥＧＲ弁と吸気絞り弁の開度を制御してい
る。
【０００４】ところが、ＥＧＲ弁用や吸気絞り弁用の各
アクチュエータの制御指令値に対する作動誤差あるいは
ＥＧＲガス中に含まれるカーボンのＥＧＲ弁への付着に
より、実際のＥＧＲ率が目標値からずれると、排気性能
が悪くなることがある。
アクチュエータの制御指令値に対する作動誤差あるいは
ＥＧＲガス中に含まれるカーボンのＥＧＲ弁への付着に
より、実際のＥＧＲ率が目標値からずれると、排気性能
が悪くなることがある。
【０００５】このため、特開昭５７−１６５６５６号公
報では、一定の走行距離毎に実際のＥＧＲ率を検出し、
これが目標値と一致するようにＥＧＲ弁用アクチュエー
タへの制御指令値をフィードバック制御している。吸入
空気流量およびＥＧＲ流量を検出するセンサを設けてお
き、これらセンサ検出値から実際のＥＧＲ率を求め、こ
れが目標値より大きいとＥＧＲ弁開度が小さくなる側
に、この逆に実際のＥＧＲ率が目標値より小さいときは
ＥＧＲ弁が開かれる側にＥＧＲ弁用アクチュエータへの
制御指令値をそれぞれ補正するのである。
報では、一定の走行距離毎に実際のＥＧＲ率を検出し、
これが目標値と一致するようにＥＧＲ弁用アクチュエー
タへの制御指令値をフィードバック制御している。吸入
空気流量およびＥＧＲ流量を検出するセンサを設けてお
き、これらセンサ検出値から実際のＥＧＲ率を求め、こ
れが目標値より大きいとＥＧＲ弁開度が小さくなる側
に、この逆に実際のＥＧＲ率が目標値より小さいときは
ＥＧＲ弁が開かれる側にＥＧＲ弁用アクチュエータへの
制御指令値をそれぞれ補正するのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の装置
ではＥＧＲ流量を検出するため、ＥＧＲ通路の途中で通
路が２つに分岐され、その一方の分岐通路にベンチュリ
部が設けてあり、この前後差圧を差圧トランスデューサ
で取り出すようになっている。ベンチュリ部の流量はベ
ンチュリ部の流路面積と前後差圧とから定まるので、こ
の関係を利用して前後差圧をＥＧＲ流量に変換するので
ある。
ではＥＧＲ流量を検出するため、ＥＧＲ通路の途中で通
路が２つに分岐され、その一方の分岐通路にベンチュリ
部が設けてあり、この前後差圧を差圧トランスデューサ
で取り出すようになっている。ベンチュリ部の流量はベ
ンチュリ部の流路面積と前後差圧とから定まるので、こ
の関係を利用して前後差圧をＥＧＲ流量に変換するので
ある。
【０００７】しかしながら、低回転域や低ＥＧＲ流量域
といった運転条件ではベンチュリ部の前後差圧が小さく
なり、ＥＧＲ流量を精度良く検出することができない。
精度のよくないＥＧＲ流量の検出値を用いてＥＧＲ率を
フィードバック制御するときはかえってフィードバック
制御精度を落としてしまうのである。
といった運転条件ではベンチュリ部の前後差圧が小さく
なり、ＥＧＲ流量を精度良く検出することができない。
精度のよくないＥＧＲ流量の検出値を用いてＥＧＲ率を
フィードバック制御するときはかえってフィードバック
制御精度を落としてしまうのである。
【０００８】そこでこの発明は、排気通路と吸気絞り弁
下流の吸気通路との差圧を目標値とするフィードバック
制御を行いつつ、ＥＧＲ通路に設けた可変オリフィスの
流路面積を低回転域で小さくすることにより、低回転域
でのＥＧＲ率の設定精度の悪化を防止することを目的と
する。
下流の吸気通路との差圧を目標値とするフィードバック
制御を行いつつ、ＥＧＲ通路に設けた可変オリフィスの
流路面積を低回転域で小さくすることにより、低回転域
でのＥＧＲ率の設定精度の悪化を防止することを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、図１で示す
ように、排気通路３１と吸気通路３２を連通するＥＧＲ
通路３３と、このＥＧＲ通路３３を開閉するＥＧＲ弁３
４と、このＥＧＲ弁３４の開度を可変に調整可能なアク
チュエータ（たとえばデューティ制御弁）３５と、前記
ＥＧＲ通路３３と吸気通路３２の接続部より上流に位置
して吸気を絞る弁３６と、この吸気絞り弁３６の開度を
多段階に調整可能なアクチュエータ３７と、運転条件の
検出値（たとえばエンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷Ｌ
ｐ）に応じた吸気絞り弁開度となるように前記吸気絞り
弁用アクチュエータ３７を制御する手段３８と、前記Ｅ
ＧＲ通路３３の流路面積を可変に調整可能なオリフィス
３９と、所定の低回転域かどうかを判定する手段４０
と、所定の低回転域であることが判定されたとき前記可
変オリフィス３９の流路面積を減少させる手段４１と、
前記運転条件の検出値に応じ、前記排気通路３１と吸気
絞り弁３６下流の吸気通路３３との差圧の目標値ΔＰｔ
を、前記所定の回転域とそれ以外の回転域とで異なら
せ、所定の回転域では前記小さくされるオリフィス流路
面積に合わせて、またそれ以外の回転域では小さくされ
ないオリフィス流路面積に合わせてそれぞれ算出する手
段４２と、前記排気通路３１と吸気絞り弁３６下流の吸
気通路３３との差圧を実測するセンサ４３と、この差圧
実測値ΔＰｓと前記差圧目標値ΔＰｔとが一致するよう
に前記ＥＧＲ弁用アクチュエータ３５への制御指令値を
フィードバック制御する手段４３とを設けた。
ように、排気通路３１と吸気通路３２を連通するＥＧＲ
通路３３と、このＥＧＲ通路３３を開閉するＥＧＲ弁３
４と、このＥＧＲ弁３４の開度を可変に調整可能なアク
チュエータ（たとえばデューティ制御弁）３５と、前記
ＥＧＲ通路３３と吸気通路３２の接続部より上流に位置
して吸気を絞る弁３６と、この吸気絞り弁３６の開度を
多段階に調整可能なアクチュエータ３７と、運転条件の
検出値（たとえばエンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷Ｌ
ｐ）に応じた吸気絞り弁開度となるように前記吸気絞り
弁用アクチュエータ３７を制御する手段３８と、前記Ｅ
ＧＲ通路３３の流路面積を可変に調整可能なオリフィス
３９と、所定の低回転域かどうかを判定する手段４０
と、所定の低回転域であることが判定されたとき前記可
変オリフィス３９の流路面積を減少させる手段４１と、
前記運転条件の検出値に応じ、前記排気通路３１と吸気
絞り弁３６下流の吸気通路３３との差圧の目標値ΔＰｔ
を、前記所定の回転域とそれ以外の回転域とで異なら
せ、所定の回転域では前記小さくされるオリフィス流路
面積に合わせて、またそれ以外の回転域では小さくされ
ないオリフィス流路面積に合わせてそれぞれ算出する手
段４２と、前記排気通路３１と吸気絞り弁３６下流の吸
気通路３３との差圧を実測するセンサ４３と、この差圧
実測値ΔＰｓと前記差圧目標値ΔＰｔとが一致するよう
に前記ＥＧＲ弁用アクチュエータ３５への制御指令値を
フィードバック制御する手段４３とを設けた。
【００１０】
【作用】所定の低回転域で可変オリフィスの流路面積の
減少により、ＥＧＲ差圧の実測値が大きくなることか
ら、実測値の測定精度が高くなり、目標ＥＧＲ率へのフ
ィードバック制御が低回転域でも高精度に行われる。
減少により、ＥＧＲ差圧の実測値が大きくなることか
ら、実測値の測定精度が高くなり、目標ＥＧＲ率へのフ
ィードバック制御が低回転域でも高精度に行われる。
【００１１】また、ＥＧＲ率を直接の目標値とするので
なく、ＥＧＲ差圧を目標値としてフィードバック制御が
行われると、排気通路に設けた後処理装置にパーティキ
ュレートがたまり排圧が上昇するときでも、運転条件に
応じた目標ＥＧＲ率が得られる。
なく、ＥＧＲ差圧を目標値としてフィードバック制御が
行われると、排気通路に設けた後処理装置にパーティキ
ュレートがたまり排圧が上昇するときでも、運転条件に
応じた目標ＥＧＲ率が得られる。
【００１２】
【実施例】図２において、排気通路１と吸気通路２を連
通するＥＧＲ通路３には、排気通路１との接続部の近く
にＥＧＲ通路３を開閉するＥＧＲ弁５が設けられる。
通するＥＧＲ通路３には、排気通路１との接続部の近く
にＥＧＲ通路３を開閉するＥＧＲ弁５が設けられる。
【００１３】ＥＧＲ弁５は、その弁リフト（弁開度相当
値である）がデューティ制御弁（アクチュエータ）６に
より調整され、制御弁６に与えるデューティ比（一定時
間周期当たりのＯＮ時間割合）に比例して弁リフトが大
きくなる。デューティ比が大きくなるほど、大気圧より
もバキュームポンプ（エンジンによって駆動される）７
からの一定負圧を導入する割合が増してＥＧＲ弁の作動
室５Ａへの制御負圧が強まり、弁リフトが大きくなるの
である。
値である）がデューティ制御弁（アクチュエータ）６に
より調整され、制御弁６に与えるデューティ比（一定時
間周期当たりのＯＮ時間割合）に比例して弁リフトが大
きくなる。デューティ比が大きくなるほど、大気圧より
もバキュームポンプ（エンジンによって駆動される）７
からの一定負圧を導入する割合が増してＥＧＲ弁の作動
室５Ａへの制御負圧が強まり、弁リフトが大きくなるの
である。
【００１４】同様にして、ＥＧＲ通路３と吸気通路２の
接続部より上流側に設けられた吸気絞り弁８も、その弁
開度がデューティ制御弁９により調整され、三段階（た
とえば２０度、３０度、８０度）に閉じられる。ＥＧＲ
弁５のリフトが同じでも、その前後差圧が大きいほどＥ
ＧＲ流量が多くなるので、ダイヤフラムアクチュエータ
１０への制御負圧を強くして吸気絞り弁８を閉じればＥ
ＧＲ弁５の前後差圧が大きくなってＥＧＲ流量が増すの
である。
接続部より上流側に設けられた吸気絞り弁８も、その弁
開度がデューティ制御弁９により調整され、三段階（た
とえば２０度、３０度、８０度）に閉じられる。ＥＧＲ
弁５のリフトが同じでも、その前後差圧が大きいほどＥ
ＧＲ流量が多くなるので、ダイヤフラムアクチュエータ
１０への制御負圧を強くして吸気絞り弁８を閉じればＥ
ＧＲ弁５の前後差圧が大きくなってＥＧＲ流量が増すの
である。
【００１５】ただし、絞り弁６はエンジンに吸入される
空気流量も制御することになるので、エンジン本来の出
力性能を阻害することのないように、目標ＥＧＲ率と吸
気絞り弁開度特性とを図３に示したように運転条件に応
じて定めている。図３に示したように、ＥＧＲ制御領域
でエンジンの負荷（たとえば噴射ポンプのレバー開度）
Ｌｐが小さくなるほど、またエンジン回転数（噴射ポン
プの回転数から得られる）Ｎｅが小さくなるほど目標Ｅ
ＧＲ率の値が大きくなり、この目標ＥＧＲ率によればＥ
ＧＲ流量が破線で示したように流れるわけである。
空気流量も制御することになるので、エンジン本来の出
力性能を阻害することのないように、目標ＥＧＲ率と吸
気絞り弁開度特性とを図３に示したように運転条件に応
じて定めている。図３に示したように、ＥＧＲ制御領域
でエンジンの負荷（たとえば噴射ポンプのレバー開度）
Ｌｐが小さくなるほど、またエンジン回転数（噴射ポン
プの回転数から得られる）Ｎｅが小さくなるほど目標Ｅ
ＧＲ率の値が大きくなり、この目標ＥＧＲ率によればＥ
ＧＲ流量が破線で示したように流れるわけである。
【００１６】さて、図３は排気系に流路抵抗となるもの
が設けられてないときの特性であるため、排気通路１に
パーティキュレートを捕集するフィルターなどの後処理
装置が設けられたときは、同じ運転条件でも排気後処理
装置でのパーティキュレートの捕集量が増えるほど排圧
が上昇するので、この排圧の上昇に伴ってＥＧＲ流量が
増加し、実際のＥＧＲ率が目標値から外れてしまう。
が設けられてないときの特性であるため、排気通路１に
パーティキュレートを捕集するフィルターなどの後処理
装置が設けられたときは、同じ運転条件でも排気後処理
装置でのパーティキュレートの捕集量が増えるほど排圧
が上昇するので、この排圧の上昇に伴ってＥＧＲ流量が
増加し、実際のＥＧＲ率が目標値から外れてしまう。
【００１７】この排気対策として、ＥＧＲ通路３と吸気
通路２にそれぞれ設けた圧力センサ（絶対圧センサ）１
３，１４で両通路圧の差圧（この差圧をＥＧＲ差圧とい
う）を実測し、マイコンからなるコントロールユニット
１１において、ＥＧＲ差圧の実測値が運転条件に応じて
定めたＥＧＲ差圧の目標値と一致するように制御弁６に
与えるデューティ比を補正してやれば、排圧が上昇して
もＥＧＲ率を一定に保持することができる。図４は、同
じ運転条件で標準排圧（後処理装置のない状態での排圧
で、図では５ｍｍＨｇ）よりも排圧を上昇させたときの
影響を示したものであるが、ＥＧＲ差圧を目標とする理
由は、図４の第２段目に示したように、排圧が上昇して
もＥＧＲ差圧が一定であれば、ＥＧＲ率が一定となるか
らである。なお、２つの圧力センサ１３，１４の代わり
に両通路圧の差圧を直接に検出する差圧センサを用いて
もよい。
通路２にそれぞれ設けた圧力センサ（絶対圧センサ）１
３，１４で両通路圧の差圧（この差圧をＥＧＲ差圧とい
う）を実測し、マイコンからなるコントロールユニット
１１において、ＥＧＲ差圧の実測値が運転条件に応じて
定めたＥＧＲ差圧の目標値と一致するように制御弁６に
与えるデューティ比を補正してやれば、排圧が上昇して
もＥＧＲ率を一定に保持することができる。図４は、同
じ運転条件で標準排圧（後処理装置のない状態での排圧
で、図では５ｍｍＨｇ）よりも排圧を上昇させたときの
影響を示したものであるが、ＥＧＲ差圧を目標とする理
由は、図４の第２段目に示したように、排圧が上昇して
もＥＧＲ差圧が一定であれば、ＥＧＲ率が一定となるか
らである。なお、２つの圧力センサ１３，１４の代わり
に両通路圧の差圧を直接に検出する差圧センサを用いて
もよい。
【００１８】ただし、ＥＧＲ率に対するＥＧＲ差圧の傾
きは、図５に示したように低回転になるほど小さくなる
ため、低回転域では実際のＥＧＲ差圧を精度良く検出す
ることができなくなる。低回転域でＥＧＲ率が変化して
も、ＥＧＲ差圧の実測値のほうはその値がＥＧＲ率の変
化前と変化後で変わらなくなってしまうのである。
きは、図５に示したように低回転になるほど小さくなる
ため、低回転域では実際のＥＧＲ差圧を精度良く検出す
ることができなくなる。低回転域でＥＧＲ率が変化して
も、ＥＧＲ差圧の実測値のほうはその値がＥＧＲ率の変
化前と変化後で変わらなくなってしまうのである。
【００１９】そこでこの例は、図２に示したように、Ｅ
ＧＲ通路３の吸気通路２との接続部に常開の可変オリフ
ィス１５を設け、コントロールユニット１１において図
６と図８に示すところにしたがい、ＥＧＲ差圧を目標値
としたフィードバック制御を行いつつ、低回転域でこの
可変オリフィス１５を半開位置にまで閉じることにより
低回転域で必要となるだけのＥＧＲ差圧を作りだす。
ＧＲ通路３の吸気通路２との接続部に常開の可変オリフ
ィス１５を設け、コントロールユニット１１において図
６と図８に示すところにしたがい、ＥＧＲ差圧を目標値
としたフィードバック制御を行いつつ、低回転域でこの
可変オリフィス１５を半開位置にまで閉じることにより
低回転域で必要となるだけのＥＧＲ差圧を作りだす。
【００２０】なお、上記の可変オリフィス１５は、バタ
フライ弁で構成することができる。
フライ弁で構成することができる。
【００２１】図６は吸気絞り弁用の制御弁９に与えるデ
ューティ比を、また図８はＥＧＲ弁用の制御弁６に与え
るデューティ比と可変オリフィス１５をそれぞれ制御す
るためのフローチャートである。
ューティ比を、また図８はＥＧＲ弁用の制御弁６に与え
るデューティ比と可変オリフィス１５をそれぞれ制御す
るためのフローチャートである。
【００２２】〈１〉吸気絞り弁の制御 図６に示したように、エンジン回転数Ｎｅとエンジン負
荷Ｌｐから図３の吸気絞り弁の開度特性を内容とするマ
ップを参照することで、現在の運転条件の属する領域の
絞り弁開度を求め、これを図７を内容とするテーブルを
用いてデューティ比に変換し、これをデューティ信号に
して制御弁９に出力することで（図６のステップ１〜
４）、吸気絞り弁８を三段階に制御する。
荷Ｌｐから図３の吸気絞り弁の開度特性を内容とするマ
ップを参照することで、現在の運転条件の属する領域の
絞り弁開度を求め、これを図７を内容とするテーブルを
用いてデューティ比に変換し、これをデューティ信号に
して制御弁９に出力することで（図６のステップ１〜
４）、吸気絞り弁８を三段階に制御する。
【００２３】〈２〉ＥＧＲ差圧を目標値とするフィード
バック制御 目標ＥＧＲ率は、エンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷Ｌ
ｐから図３の目標ＥＧＲ率の特性を内容とするマップを
参照すればよく（図８のステップ１２）、こうして求め
た目標ＥＧＲ率とエンジン回転数Ｎｅから図９を内容と
するマップを参照してＥＧＲ差圧の目標値ΔＰｔを求め
る（図８のステップ１３）。
バック制御 目標ＥＧＲ率は、エンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷Ｌ
ｐから図３の目標ＥＧＲ率の特性を内容とするマップを
参照すればよく（図８のステップ１２）、こうして求め
た目標ＥＧＲ率とエンジン回転数Ｎｅから図９を内容と
するマップを参照してＥＧＲ差圧の目標値ΔＰｔを求め
る（図８のステップ１３）。
【００２４】ＥＧＲ差圧の目標値ΔＰｔは、基本的には
目標ＥＧＲ率が大きくなるほど大きく、また目標ＥＧＲ
率が同じなら低回転になるほど小さくなるのであるが、
図９に示したように、所定の回転数（たとえば１２００
ｒｐｍ）以下の低回転域では１２００ｒｐｍを越える回
転域とその特性を異ならせている。これは、後述するよ
うに１２００ｒｐｍ以下の低回転域で可変オリフィス１
５を半開位置にまで閉じると、可変オリフィス１５が全
開位置にあるときよりＥＧＲ差圧の実測値が大きくなる
ので、これに合わせて目標値ΔＰｔも大きくしなければ
ならないからである。つまり、図９のＥＧＲ差圧の目標
値ΔＰｔの特性は、１２００ｒｐｍ以下の低回転域では
前記半開位置のオリフィス流路面積に合わせて、また１
２００ｒｐｍを越える回転域では全開位置のオリフィス
流路面積に合わせた値であるわけである。
目標ＥＧＲ率が大きくなるほど大きく、また目標ＥＧＲ
率が同じなら低回転になるほど小さくなるのであるが、
図９に示したように、所定の回転数（たとえば１２００
ｒｐｍ）以下の低回転域では１２００ｒｐｍを越える回
転域とその特性を異ならせている。これは、後述するよ
うに１２００ｒｐｍ以下の低回転域で可変オリフィス１
５を半開位置にまで閉じると、可変オリフィス１５が全
開位置にあるときよりＥＧＲ差圧の実測値が大きくなる
ので、これに合わせて目標値ΔＰｔも大きくしなければ
ならないからである。つまり、図９のＥＧＲ差圧の目標
値ΔＰｔの特性は、１２００ｒｐｍ以下の低回転域では
前記半開位置のオリフィス流路面積に合わせて、また１
２００ｒｐｍを越える回転域では全開位置のオリフィス
流路面積に合わせた値であるわけである。
【００２５】こうして求めたＥＧＲ差圧の目標値ΔＰｔ
とエンジン回転数Ｎｅから図１０を内容とするマップを
参照して、ＥＧＲ弁のリフト目標値Ｈｔを求め、これを
図１１を内容とするテーブルを用いて制御弁６へのデュ
ーティ比Ｄｔに変換する（図８のステップ１４，１
５）。
とエンジン回転数Ｎｅから図１０を内容とするマップを
参照して、ＥＧＲ弁のリフト目標値Ｈｔを求め、これを
図１１を内容とするテーブルを用いて制御弁６へのデュ
ーティ比Ｄｔに変換する（図８のステップ１４，１
５）。
【００２６】一方、回転数Ｎｅの値をみてこれが１２０
０ｒｐｍ以下であるときは低回転域であると判断し、可
変オリフィス１５が半開位置にまで閉じられるようにＯ
Ｎ信号を出力する（図８のステップ１６，１７）。
０ｒｐｍ以下であるときは低回転域であると判断し、可
変オリフィス１５が半開位置にまで閉じられるようにＯ
Ｎ信号を出力する（図８のステップ１６，１７）。
【００２７】２つの圧力センサ１３，１４の信号からＥ
ＧＲ差圧の実測値ΔＰｓを読み込み、これとＥＧＲ差圧
の目標値ΔＰｔを比較し、ΔＰｔ≠ΔＰｓであれば、実
測値ΔＰｓが目標値ΔＰｔと一致するように制御弁６へ
のデューティ比Ｄｔを補正する。ΔＰｔ＜ΔＰｓであれ
ばデューティ比Ｄｔから一定値ΔＤｔを差し引いた値を
あらためてデューティ比ＤｔとおくことによってＥＧＲ
弁５を閉じる側に補正し（図８のステップ２０，２１，
２３）、この逆にΔＰｔ＞ΔＰｓのときはデューティ比
Ｄｔを増加補正してＥＧＲ弁５を開く側に駆動するので
ある（図８のステップ２０，２２，２３）。
ＧＲ差圧の実測値ΔＰｓを読み込み、これとＥＧＲ差圧
の目標値ΔＰｔを比較し、ΔＰｔ≠ΔＰｓであれば、実
測値ΔＰｓが目標値ΔＰｔと一致するように制御弁６へ
のデューティ比Ｄｔを補正する。ΔＰｔ＜ΔＰｓであれ
ばデューティ比Ｄｔから一定値ΔＤｔを差し引いた値を
あらためてデューティ比ＤｔとおくことによってＥＧＲ
弁５を閉じる側に補正し（図８のステップ２０，２１，
２３）、この逆にΔＰｔ＞ΔＰｓのときはデューティ比
Ｄｔを増加補正してＥＧＲ弁５を開く側に駆動するので
ある（図８のステップ２０，２２，２３）。
【００２８】このように、低回転域で可変オリフィス１
５を半開位置まで閉じることで、ＥＧＲ差圧の実測値が
大きくなることから、実測値の測定精度が高くなり、目
標ＥＧＲ率へのフィードバック制御を低回転域でも高精
度に行うことができる。
５を半開位置まで閉じることで、ＥＧＲ差圧の実測値が
大きくなることから、実測値の測定精度が高くなり、目
標ＥＧＲ率へのフィードバック制御を低回転域でも高精
度に行うことができる。
【００２９】また、ＥＧＲ率を直接の目標値とするので
なく、ＥＧＲ差圧を目標値としてフィードバック制御を
行うことで、排気通路に設けた後処理装置にパーティキ
ュレートがたまり排圧が上昇するときでも、運転条件に
応じた目標ＥＧＲ率が得られる。ＥＧＲ率を直接の目標
値とするときは、同じ運転条件でも排気圧力の上昇で、
ＥＧＲ流量が増加（ＥＧＲ率が変化）してしまうのであ
る。
なく、ＥＧＲ差圧を目標値としてフィードバック制御を
行うことで、排気通路に設けた後処理装置にパーティキ
ュレートがたまり排圧が上昇するときでも、運転条件に
応じた目標ＥＧＲ率が得られる。ＥＧＲ率を直接の目標
値とするときは、同じ運転条件でも排気圧力の上昇で、
ＥＧＲ流量が増加（ＥＧＲ率が変化）してしまうのであ
る。
【００３０】図１２は他の実施例である。これは、ＥＧ
Ｒ通路３の吸気通路２との接続部を２つに分岐した通路
２１，２２と、一方の分岐通路２１に設けた常開のシャ
ッター弁２３とから可変オリフィスを構成したもので、
このシャッター弁２３は低回転域で全閉にされる。
Ｒ通路３の吸気通路２との接続部を２つに分岐した通路
２１，２２と、一方の分岐通路２１に設けた常開のシャ
ッター弁２３とから可変オリフィスを構成したもので、
このシャッター弁２３は低回転域で全閉にされる。
【００３１】この例によれば、バタフライ弁で構成した
先の実施例よりも、より確実にＥＧＲガスの流れを妨げ
ることが可能となるため、ＥＧＲ差圧を増加させる効果
が先の実施例より大きくなる。
先の実施例よりも、より確実にＥＧＲガスの流れを妨げ
ることが可能となるため、ＥＧＲ差圧を増加させる効果
が先の実施例より大きくなる。
【００３２】なお、２つの分岐通路２１，２２にそれぞ
れオリフィス２４，２５を設けているのは、シャッター
弁２３だけでは弁を開いたときにＥＧＲ差圧を確保でき
ないためである。
れオリフィス２４，２５を設けているのは、シャッター
弁２３だけでは弁を開いたときにＥＧＲ差圧を確保でき
ないためである。
【００３３】実施例では、吸気絞り弁８を２０度、３０
度、８０度の三段階に制御し、またＥＧＲ差圧の目標値
ΔＰｔの特性を異ならせる回転数を１２００ｒｐｍとし
ているが、２０度、３０度、８０度といった実際の絞り
弁開度の値や１２００ｒｐｍといった値については、エ
ンジン機種、絞り弁仕様に応じて適正値が異なることは
いうまでもない。
度、８０度の三段階に制御し、またＥＧＲ差圧の目標値
ΔＰｔの特性を異ならせる回転数を１２００ｒｐｍとし
ているが、２０度、３０度、８０度といった実際の絞り
弁開度の値や１２００ｒｐｍといった値については、エ
ンジン機種、絞り弁仕様に応じて適正値が異なることは
いうまでもない。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、ＥＧＲ通路の流路面積
を可変に調整可能なオリフィスを設け、所定の低回転域
であることが判定されたとき前記可変オリフィスの流路
面積を減少させる一方で、運転条件の検出値に応じ、排
気通路と吸気絞り弁下流の吸気通路との差圧の目標値
を、前記所定の回転域とそれ以外の回転域とで異なら
せ、所定の回転域では前記小さくされるオリフィス流路
面積に合わせて、またそれ以外の回転域では小さくされ
ないオリフィス流路面積に合わせてそれぞれ算出し、こ
の差圧目標値と差圧実測値とが一致するようにＥＧＲ弁
用アクチュエータへの制御指令値をフィードバック制御
するように構成したため、目標ＥＧＲ率へのフィードバ
ック制御を低回転域でも高精度に行うことができ、かつ
排気通路に設けた後処理装置にパーティキュレートがた
まり排圧が上昇するときでも、運転条件に応じた目標Ｅ
ＧＲ率が得られる。
を可変に調整可能なオリフィスを設け、所定の低回転域
であることが判定されたとき前記可変オリフィスの流路
面積を減少させる一方で、運転条件の検出値に応じ、排
気通路と吸気絞り弁下流の吸気通路との差圧の目標値
を、前記所定の回転域とそれ以外の回転域とで異なら
せ、所定の回転域では前記小さくされるオリフィス流路
面積に合わせて、またそれ以外の回転域では小さくされ
ないオリフィス流路面積に合わせてそれぞれ算出し、こ
の差圧目標値と差圧実測値とが一致するようにＥＧＲ弁
用アクチュエータへの制御指令値をフィードバック制御
するように構成したため、目標ＥＧＲ率へのフィードバ
ック制御を低回転域でも高精度に行うことができ、かつ
排気通路に設けた後処理装置にパーティキュレートがた
まり排圧が上昇するときでも、運転条件に応じた目標Ｅ
ＧＲ率が得られる。
【図１】この発明のクレーム対応図である。
【図２】ＥＧＲ制御装置のシステム図である。
【図３】運転条件に応じた目標ＥＧＲ率と吸気絞り弁開
度の特性図である。
度の特性図である。
【図４】排圧を上昇させたときのＥＧＲ率に対するＮＯ
ｘ排出量、ＥＧＲ差圧、吸入空気流量、ＥＧＲ弁リフト
の各特性図である。
ｘ排出量、ＥＧＲ差圧、吸入空気流量、ＥＧＲ弁リフト
の各特性図である。
【図５】標準排圧時に回転数を変化させたときのＥＧＲ
率とＥＧＲ差圧の関係を表す特性図である。
率とＥＧＲ差圧の関係を表す特性図である。
【図６】コントロールユニット１１の制御内容を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図７】絞り弁開度目標値に対するデューティ比の特性
図である。
図である。
【図８】コントロールユニット１１の制御内容を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図９】ＥＧＲ差圧の目標値ΔＰｔのマップ内容を示す
特性図である。
特性図である。
【図１０】ＥＧＲ弁のリフト目標値Ｈｔのマップ内容を
示す特性図である。
示す特性図である。
【図１１】ＥＧＲ弁のリフト目標値Ｈｔに対するデュー
ティ比の特性図である。
ティ比の特性図である。
【図１２】第２実施例の可変オリフィスの概略図であ
る。
る。
１ 排気通路 ２ 吸気通路 ３ ＥＧＲ通路 ５ ＥＧＲ弁 ６ デューティ制御弁（ＥＧＲ弁用アクチュエータ） ８ 吸気絞り弁 ９ デューティ制御弁（吸気絞り弁用アクチュエータ） １１ コントロールユニット １３，１４ 圧力センサ １５ 可変オリフィス ２１，２２ 分岐通路 ２３ シャッター弁 ３１ 排気通路 ３２ 吸気通路 ３３ ＥＧＲ通路 ３４ ＥＧＲ弁 ３５ ＥＧＲ弁用アクチュエータ ３６ 吸気絞り弁 ３７ 吸気絞り弁用アクチュエータ ３８ 絞り弁制御手段 ３９ 可変オリフィス ４０ 低回転域判定手段 ４１ 流路面積減少手段 ４２ 差圧目標値算出手段 ４３ 差圧センサ ４４ フィードバック制御手段
Claims (1)
- 【請求項１】 排気通路と吸気通路を連通するＥＧＲ通
路と、このＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲ弁と、このＥＧ
Ｒ弁の開度を可変に調整可能なアクチュエータと、前記
ＥＧＲ通路と吸気通路の接続部より上流に位置して吸気
を絞る弁と、この吸気絞り弁の開度を多段階に調整可能
なアクチュエータと、運転条件の検出値に応じた吸気絞
り弁開度となるように前記吸気絞り弁用アクチュエータ
を制御する手段と、前記ＥＧＲ通路の流路面積を可変に
調整可能なオリフィスと、所定の低回転域かどうかを判
定する手段と、所定の低回転域であることが判定された
とき前記可変オリフィスの流路面積を減少させる手段
と、前記運転条件の検出値に応じ、前記排気通路と吸気
絞り弁下流の吸気通路との差圧の目標値を、前記所定の
回転域とそれ以外の回転域とで異ならせ、所定の回転域
では前記小さくされるオリフィス流路面積に合わせて、
またそれ以外の回転域では小さくされないオリフィス流
路面積に合わせてそれぞれ算出する手段と、前記排気通
路と吸気絞り弁下流の吸気通路との差圧を実測するセン
サと、この差圧実測値と前記差圧目標値とが一致するよ
うに前記ＥＧＲ弁用アクチュエータへの制御指令値をフ
ィードバック制御する手段とを設けたことを特徴とする
ディーゼルエンジンのＥＧＲ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12959693A JP3250322B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | ディーゼルエンジンのｅｇｒ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12959693A JP3250322B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | ディーゼルエンジンのｅｇｒ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06336956A true JPH06336956A (ja) | 1994-12-06 |
| JP3250322B2 JP3250322B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=15013364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12959693A Expired - Fee Related JP3250322B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | ディーゼルエンジンのｅｇｒ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3250322B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2345547A (en) * | 1999-01-11 | 2000-07-12 | Ford Global Tech Inc | Flow measurement of re-circulated exhaust gas in an internal combustion engine |
| KR101131336B1 (ko) * | 2005-10-17 | 2012-04-04 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 배기가스 재순환 장치를 갖는 내연기관을 작동시키기 위한방법 및 그 방법을 실행시키기 위한 장치 |
| CN106677911A (zh) * | 2015-11-05 | 2017-05-17 | 福特环球技术公司 | 用于排气再循环系统的开环和闭环控制的方法和系统 |
| CN110953075A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-04-03 | 中汽研汽车检验中心(昆明)有限公司 | 一种精确控制汽车发动机进气口压差的方法 |
| CN114341475A (zh) * | 2019-09-06 | 2022-04-12 | 日产自动车株式会社 | Egr控制方法及egr控制装置 |
-
1993
- 1993-05-31 JP JP12959693A patent/JP3250322B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2345547A (en) * | 1999-01-11 | 2000-07-12 | Ford Global Tech Inc | Flow measurement of re-circulated exhaust gas in an internal combustion engine |
| GB2345547B (en) * | 1999-01-11 | 2002-12-18 | Ford Global Tech Inc | Flow measurement and control |
| US6609058B1 (en) | 1999-01-11 | 2003-08-19 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for air flow and EGR flow estimation |
| KR101131336B1 (ko) * | 2005-10-17 | 2012-04-04 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 배기가스 재순환 장치를 갖는 내연기관을 작동시키기 위한방법 및 그 방법을 실행시키기 위한 장치 |
| CN106677911A (zh) * | 2015-11-05 | 2017-05-17 | 福特环球技术公司 | 用于排气再循环系统的开环和闭环控制的方法和系统 |
| CN106677911B (zh) * | 2015-11-05 | 2021-07-06 | 福特环球技术公司 | 用于排气再循环系统的开环和闭环控制的方法和系统 |
| CN114341475A (zh) * | 2019-09-06 | 2022-04-12 | 日产自动车株式会社 | Egr控制方法及egr控制装置 |
| CN110953075A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-04-03 | 中汽研汽车检验中心(昆明)有限公司 | 一种精确控制汽车发动机进气口压差的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3250322B2 (ja) | 2002-01-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |