JPH07103830B2 - ディーゼルエンジンの排気還流制御装置 - Google Patents

ディーゼルエンジンの排気還流制御装置

Info

Publication number
JPH07103830B2
JPH07103830B2 JP5630589A JP5630589A JPH07103830B2 JP H07103830 B2 JPH07103830 B2 JP H07103830B2 JP 5630589 A JP5630589 A JP 5630589A JP 5630589 A JP5630589 A JP 5630589A JP H07103830 B2 JPH07103830 B2 JP H07103830B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
exhaust
egr
gas recirculation
amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP5630589A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02238161A (ja
Inventor
芳樹 関谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP5630589A priority Critical patent/JPH07103830B2/ja
Publication of JPH02238161A publication Critical patent/JPH02238161A/ja
Publication of JPH07103830B2 publication Critical patent/JPH07103830B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/0233Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles periodically cleaning filter by blowing a gas through the filter in a direction opposite to exhaust flow, e.g. exposing filter to engine air intake
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、の排気中に含まれる排気微粒子を捕集するた
めの捕集材を排気系に備えたディーゼルエンジンの排気
還流(以下EGRという)制御装置に関する。
〈従来の技術〉 排気中に含まれるNOX(窒素酸化物)を低減するため、
燃焼室内の温度を下げる目的で排気の一部を排気系から
吸気系へ還流させるEGR制御装置は、EGR量を制御するEG
R制御弁の開閉を排気の背圧により行っているものが一
般的である。一方、ディーゼルエンジンにおいては排気
中に多量の排気微粒子が含まれるため、排気系に排気微
粒子を捕集する捕集材を備えたものが多い。このものに
あって前記方式のEGR制御を行う場合、捕集材に排気微
粒子が蓄積して目詰まりを起こすと、排気の背圧変化が
大きくなり、背圧によって吸気系に還流されるEGR量が
大きく変化し、EGR量が多い時は、エンジンが不調とな
り、且つエンジン部品の摩耗が増大する。
かかる対策技術としては従来、例えば特開昭58−28580
号公報に示されるようなものがある。第10図に基づいて
概要を説明すると、ディーゼルエンジン本体1には、冷
却ファン2,燃料噴射ポンプ3,吸気マニホールド4,燃料系
配管5,トランスミッション6,排気マニホールド7,排気微
粒子捕集用のトラップ容器8,コントロールユニット9が
備えられている。上流側の排気管には空燃比センサ10が
設けられており、トラップ容器8内部には第11図に示す
ようなトラップ材(捕集材)20を備え、該トラップ材20
の上流側端面には、複数個のヒータ素子21が分散的に配
置されている。還流排気(EGRガス)の排気系における
取出口22は、トラップ容器8の上流側である排気マニホ
ールド7に設けられ、EGR通路23を通じて排気の一部が
吸気マニホールド4に還流される。EGR通路23にはEGR制
御弁24が設けられ、EGR流量を制御する。このEGR制御弁
24を制御する制御負圧をコントロールするために、負圧
調整弁25が設けてある。制御用負圧は、バキュームポン
プ26から負圧配管27を介して負圧調整分25に伝達され、
コントロールユニット9からの信号に基づいて、この負
圧調整弁25を切換制御することによりEGR制御弁24の開
閉が制御される。
次に第12図に基づいて作用を説明する。
エンジン回転数、エンジン負荷、エンジン冷却水温度等
の各種運転条件に基づいて、要求空燃比を予め設定し、
コントロールユニット9に記憶しておく。この要求空燃
比と空燃比センサ10によって検出された実際の空燃比と
を比較し、負圧調整弁25のONデューティ比を変化させ
る。これにより、各エンジン運転域において要求空燃比
となるように、即ち、要求EGR量が達成されるようにEGR
制御弁24を制御するものである。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、前述した従来のEGR制御方式において
は、運転状態が変化した場合、変化前の運転状態におけ
る要求空燃比を満たすEGR制御弁の開度状態から、変化
後の運転状態における要求空燃比に見合ったEGR制御弁
の開度に変化させるのに時間が掛かる。このため、例え
ば、EGR率の高い低負荷域から高負荷域へ変化した場合
には必要以上のEGRが行われて、エンジンオイルの劣化
を早めエンジン部品の摩耗が促進され、排気微粒子も増
大する。また、高負荷域から低負荷域へ切り替わる場合
には、EGRの実施遅れが大きく、NOX低減効果が妨げられ
る等の問題を生じていた。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたもの
で、排気系に備えた捕集材の目詰まりにより排気の背圧
が上昇した場合でも、応答性良く且つ精度良くEGRが行
われるようにした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。
〈課題を解決するための手段〉 このため本発明は第1図に示すように、ンジン運転状態
に基づいて排気還流運転領域検出手段により排気還流運
転領域が検出されると、まず、初期値設定手段によりそ
の時の運転状態に基づいて排気還流制御弁の開度制御量
の初期値が設定され、制御手段により排気還流制御弁の
開度制御量が前記初期値に制御される。次いで、空燃比
検出手段により検出された空燃比に対応する排気中のス
モーク量が、許容値設定手段により運転状態に応じて設
定されたスモーク量の許容値以下となるように、制御手
段によって排気還流制御弁の開度を修正制御して排気還
流量を制御する。
〈実施例〉 以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
一実施例の構成を示す第2図において、第10図に示した
従来例と同様の機能を有する構成要素には同一符合を付
して説明する。吸気マニホールド4には、開度が無段階
に調整できるEGR制御弁24が設けられ、該EGR制御弁24に
は排気マニホールド7に連通するEGR通路23が接続され
ている。EGR制御弁24のダイヤフラム室24aは、管28を介
して負圧調整弁25に連通している。また、管28は負圧調
整弁25の圧力室25aに連通する三方管25bに連通してい
る。負圧調整弁25の圧力室25aは管27を介してバキュー
ムポンプ26に連通している。また、負圧調整弁25に装着
された電磁弁25cは負圧調整弁25のダイヤフラム25dのリ
フト量を調整する。負圧調整弁25の開放室25eは、管29
を介してエアクリーナ30の下流でターボチャージャ31の
コンプレッサ31aの上流に位置する吸気管32に連通して
いる。ターボチャージャ31の排気タービン31bの下流の
排気管33には、空燃比センサ10が取りつけられ、該空燃
比センサ10の信号はコントロールユニット9に入力され
る。排気管33の中間には排気中に含まれる排気微粒子を
捕集するトラップ材20がトラップ容器8の中に設けられ
ている。また、トラップ材20の上流にはヒータ素子21が
設けられている。さらに、排気管33にはトラップ入口圧
力センサ34がダイヤフラム35を介して設けられると共
に、トラップ出口圧力センサ36がダイヤフラム37を介し
て設けられている。コントロールユニット9は、前記ト
ラップ入口圧力センサ34とトラップ出口圧力センサ36と
の信号に基づいてトラップ材20に堆積したカーボン量が
所定値に達したと判断した場合には、リレー39を通電し
てバッテリ40から電流を流すことによりヒータ素子21を
加熱して堆積したカーボンを燃焼させる。さらに、コン
トロールユニット9には、プーリ41に設けられた回転速
度センサ42と、燃料噴射ポンプ3のレバー3aに設けられ
たレバー開度センサ43とからの信号が入力される。
次に、このものの、具体的なEGR制御を第3図〜第5図
に示したフローチャートに従って説明する。
第3図において、ステップ(図ではSと記す)1では、
回転速度センサ42によりエンジン回転速度Nを読み込み
と共に、レバー開度センサ43によりエンジン負荷VLを読
み込む。
ステップ2では、ステップ1で読み込んだ回転速度Nと
負荷VLとに基づいて検出されるエンジン運転状態から、
当該運転領域がROMに記憶されたEGRを行うEGR領域に属
すかを判定する。即ち、回転速度センサ42及びレバー開
度センサ43とステップ1の機能はエンジン運転状態検出
手段を構成し、ステップ2の機能は排気還流運転領域検
出手段に相当する。
ステップ2でEGR領域に属すと判定されたときは、ステ
ップ3へ進み負圧調整弁25の作動が操作され、EGR領域
に属さないと判定されたときは、ステップ4へ進んで、
負圧調整弁25の作動を停止(第5図のステップ21に示す
ように電磁弁25cのONデューティ比を100%としてEGR制
御弁24のダイヤフラム室24aに大気圧を導きEGR制御弁24
を全閉とする)する操作が行われる。
上記ステップ3の操作を、第4図のフローチャートに従
って説明する。
ステップ11では、EGR領域が第6図に示した低負荷側のE
GR1領域と高負荷側のEGR2領域との何れに属すか否かを
判定する。
前記ステップ11でEGR1領域に属すと判定されたときはス
テップ12へ進み、負圧調整弁25の電磁弁25cのONデュー
ティ比DEGRを0%として非通電状態とし、ダイヤフラム
25dにより開放室25eと三方管25bとを非連通としてバキ
ュームポンプ26の負圧を直接EGR制御弁24のダイヤフラ
ム室24aに導入する。この時EGR制御弁24には、第7図に
示すように最大負圧が導かれるのでEGR制御弁24の開弁
リフト量は最大となる。この結果、吸気マニホールド4
には最大量のEGRガスが還流されることとなる。
次いでステップ13へ進み、空燃比センサ10からの出力VA
を読み込む。
ステップ14では、前記出力VAを当該EGR1領域における排
気微粒子排気量の許容値に対応する空燃比相当の基準値
VA1以下か否かを判定し、VA1以下の場合はステップ15へ
進み、VA1を超える場合はこのルーチンを終了して上記
操作を停止する。
ステップ15では、ONデューティ比DEGRを10%増加させ、
ダイヤフラム25dをリフトさせて開放室25eに三方管25b
の負圧を10%分大気開放する。
その結果、EGR制御弁24のダイヤフラム室24aに導入され
る負圧は、第7図に示すように減少し、EGR制御弁24の
リフト量が減少してEGRガスの還流量が減少する。次い
で、ステップ13へ戻って同様の操作が繰り返され、出力
VAが基準値VA1を超えた所で操作が停止される。
一方、ステップ11でEGR2領域に属すと判定されたとき
は、ステップ16へ進み負圧調整弁36のONデューティ比DE
GRの初期値を50%にセットしてEGR制御弁24を半開状態
とする。
次いで、ステップ17では、空燃比センサ10の出力VAを読
み込みステップ18へ進む。
ステップ18では、出力VAが、前記EGR1領域にある場合と
同様EGR2領域において排気微粒子排出量の許容値に対応
する空燃比相当の基準値VA2と比較し、VA2以下の時にス
テップ19へ進んでONデューティ比DEGRを10%増加させ、
EGRガスの還流量を減少させつつ、ステップ17に戻りVA2
を超えた所で操作を停止する。
ところで、エンジン回転速度Nが例えば2400rpmのとき
の空燃比とスモーク排出量との関係は第8図に示すよう
になっている。EGR1領域では最大量のEGRガスが還流さ
れるため、空燃比が比較的大きい領域からスモークが立
ち上がる。この時、スモークの許容値に対応する空燃比
は40となる。一方、EGR2領域ではスモークの許容値に対
応する空燃比は35となる。さらに、空燃比と空燃比セン
サ10の出力VAとの関係は、第9図に示すようになる。こ
のことから、EGR1領域ではVA=VA1,EGR2領域ではVA=V
A2となる。
また、空燃比とスモークとの関係は、エンジン回転速度
Nにより変化するが、これはコントロールユニット9の
テーブルマップ上に予め記憶されたエンジン回転速度N
と空燃比との関係(スモークの許容値)から検索して求
める。
上記の制御において、異なるEGR領域毎に負圧調整弁25
のONデューティ比DEGRの初期値を記憶するコントロール
ユニット9内蔵のROMが初期値設定手段に相当し、空燃
比センサ10とステップ13,17の機能とが空燃比検出手段
に相当し、第8図,第9図に示した関係からスモークの
許容値に相当する空燃比の出力値VA1,VA2のテーブルマ
ップを記憶するROMが許容値設定手段に相当し、ステッ
プ12〜ステップ19の機能が制御手段に相当する。
かかるEGR制御によれば、低負荷領域であるEGR1領域で
は、元々要求EGR量が大きいため、初期にEGR制御弁24を
全開としてEGR量を最大とした後、スモーク量が許容値
を超えていればEGR量を減少させて許容値以下となるよ
うに修正制御される。また、高負荷領域であるEGR2領域
では、要求EGRが比較的小であるため、EGR制御弁24を初
期に半開とした後、同じくスモーク量が許容値を超えて
いればEGR量を減少させて許容値以下となるように修正
制御される。
したがって、トラップ材20が目詰まりして背圧が上昇し
た場合でもスモーク量を許容値以下に抑えることができ
る共に、高負荷から低負荷に運転状態が変化した場合に
は、初期からEGR量を大きくした応答性のよいEGR制御が
行われ、NOXを可及的に低減できる。
一方、低負荷から高負荷に運転状態が変化した場合に
は、初期からEGR量が小さめに制御されるため、必要以
上のEGRが行われることがなくエンジンオイルの劣化引
いてはエンジン部品の摩耗を抑制できると共に燃焼の悪
化を抑制できる。
〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、EGR運転領域にお
いて、排気系に備えた排気微粒子の捕集材が目詰まりし
て背圧が上昇した場合でも空燃比の検出の基づいてスモ
ーク量を許容値以下に抑えるようにEGR制御を行えると
共に、運転状態に応じて予め定められた初期値でEGR量
を制御した後これを修正する構成としたため、過度運転
時のEGR制御の応答性を向上でき、特に低負荷域でのNOX
低減機能を可及的に高めることができると共に、高負荷
時での過大なEGRを抑えてエンジン部品の摩耗,燃焼の
悪化を十分に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の構成を示すブロック図、第2図は、
本発明の一実施例の構成を示す図、第3図〜第5図は、
同上実施例のEGR制御を行うための各ルーチンのフロー
チャート、第6図は、同上実施例のEGR領域を示す線
図、第7図は、同じく負圧調整弁のONデューティ比DEGR
とEGR制御弁に与える負圧の関係を示す線図、第8図
は、同じく異なるEGR領域毎のスモーク量の許容値を示
す線図、第9図は、同じく空燃比と空燃比センサの出力
値との関係を示す線図、第10図は、従来例を示す構成
図、第11図は、同じく従来例の一部拡大断面図、第12図
は、同じく従来例の制御ブロック図である。 4…吸気マニホールド、7…排気マニホールド、9…コ
ントロールユニット、10…空燃比センサ、20…トラップ
材、23…EGR通路、24…EGR制御弁、25…負圧調整弁、42
…回転速度センサ、43…レバー開度センサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】排気中に含まれる排気微粒子を捕集する捕
    集材を排気系に備えたディーゼルエンジンにあって、排
    気の一部を排気還流制御弁を介して吸気系に還流する排
    気還流制御装置において、エンジン運転状態を検出する
    エンジン運転状態検出手段と、検出されたエンジン運転
    状態に基づいて排気還流を行う排気還流運転領域を検出
    する排気還流運転領域検出手段と、排気中のガス成分か
    ら空燃比を検出する空燃比検出手段と、運転状態に応じ
    て排気中のスモーク量の許容値を設定する許容値設定手
    段と、前記排気還流運転領域において制御される排気還
    流制御弁の制御量の初期値を設定する初期値設定手段
    と、排気還流運転領域の検出時、排気還流制御弁の制御
    量を前記初期値に制御した後、検出された空燃比に対応
    する排気中のスモーク量を前記許容値以下とするように
    排気還流制御弁の開度を修正制御して排気還流量を制御
    する制御手段とを含んで構成し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。
JP5630589A 1989-03-10 1989-03-10 ディーゼルエンジンの排気還流制御装置 Expired - Fee Related JPH07103830B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5630589A JPH07103830B2 (ja) 1989-03-10 1989-03-10 ディーゼルエンジンの排気還流制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5630589A JPH07103830B2 (ja) 1989-03-10 1989-03-10 ディーゼルエンジンの排気還流制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02238161A JPH02238161A (ja) 1990-09-20
JPH07103830B2 true JPH07103830B2 (ja) 1995-11-08

Family

ID=13023426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5630589A Expired - Fee Related JPH07103830B2 (ja) 1989-03-10 1989-03-10 ディーゼルエンジンの排気還流制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07103830B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2804172B1 (fr) * 2000-01-20 2002-04-12 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme d'aide a la regeneration d'un filtre a particules integre dans une ligne d'echappement d'un moteur diesel de vehicule automobile

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02238161A (ja) 1990-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5273020A (en) Fuel vapor purging control system for automotive vehicle
JP4120524B2 (ja) エンジンの制御装置
US6067800A (en) Control method for a variable geometry turbocharger in a diesel engine having exhaust gas recirculation
US5738126A (en) Apparatus for controlling a diesel engine with exhaust
EP1455070A2 (en) Regeneration of particulate filter
US7937213B2 (en) Method for controlling an engine provided with an exhaust gas recycling loop
GB2467245A (en) Method for regenerating an exhaust gas aftertreatment component using oxygen concentration
JPH04228845A (ja) 内燃機関用制御装置及び方法
JPS6335819B2 (ja)
JPS58150063A (ja) 内燃機関の排気還流装置
JP4258910B2 (ja) 過給機付エンジンの制御装置
JPH05106518A (ja) デイーゼル機関の排気還流装置
JP2583361B2 (ja) 過給機付ディーゼルエンジンの排気還流装置
JPH07103830B2 (ja) ディーゼルエンジンの排気還流制御装置
JPH09151805A (ja) ディーゼルエンジンのegr装置
JP2004521226A (ja) 内燃機関の制御のための方法および装置
JP2990019B2 (ja) 過給圧制御方法
JPH06336957A (ja) ディーゼルエンジンのegr制御装置
JPH08210195A (ja) ディーゼル機関の排気還流制御装置
JP2605053B2 (ja) エンジンの過給圧制御装置
JPH06272565A (ja) 過給機付エンジンの制御装置
JP3632446B2 (ja) 内燃機関のegr制御装置
JPH0223804Y2 (ja)
JP4395975B2 (ja) エンジンの過給圧制御装置
JPH06323200A (ja) ディーゼル機関の排気還流制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081108

Year of fee payment: 13

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees