JPH07247914A - Exhaust reflux quantity control device of diesel engine - Google Patents

Exhaust reflux quantity control device of diesel engine

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JPH07247914A
JPH07247914A JP6035856A JP3585694A JPH07247914A JP H07247914 A JPH07247914 A JP H07247914A JP 6035856 A JP6035856 A JP 6035856A JP 3585694 A JP3585694 A JP 3585694A JP H07247914 A JPH07247914 A JP H07247914A
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JP
Japan
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catalyst
egr
engine
amount
control
Prior art date
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Pending
Application number
JP6035856A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Kaneko
聡志 金子
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPH07247914A publication Critical patent/JPH07247914A/en
Pending legal-status Critical Current

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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
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

PURPOSE:To make an EGR efficiently practicable in a steady driving state of an engine. CONSTITUTION:An electronic control unit 20 which is an exhaust reflux quantity control device of a diesel engine 1 having an EGR system 5 and fitted with a catalyst on an exhaust system 3 is constituted to be furnished with a catalyst activation detection means to detect an activating state of the catalyst, an engine steady driving state detection means to detect a steady driving state of the engine and an exhaust reflux quantity control means to make an EGR work at the time when the engine drives steadily.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジンの
排気還流量制御装置、特にスモークの発生等を抑制しつ
つ有効にNOx を低減することができるディーゼルエン
ジンの排気還流量制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diesel engine exhaust gas recirculation amount control device, and more particularly to a diesel engine exhaust gas recirculation amount control device capable of effectively reducing NO x while suppressing the generation of smoke.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジンにおいては、排気ガ
ス中のNOx の低減のために排気ガス再循環(EGR)
が実施されている。そして、最近のクリーンエンジンへ
の要求からよりNOx の低減を図るために、大量の排気
還流量を以てEGR(大量EGR)を実施する必要が生
じており、また、最近のディーゼルエンジン搭載車両の
自動変速方式化(AT化)のために、マニュアル方式
(MT)の車両に比べてエンジン仕事量が5〜10パー
セント増大することから、EGRを大量化する必要が生
じてきている。
Exhaust gas recirculation (EGR) in diesel engines to reduce NO x in the exhaust gas
Is being implemented. Then, in order to further reduce NO x due to the recent demand for clean engines, it is necessary to carry out EGR (mass EGR) with a large amount of exhaust gas recirculation amount, and in addition, there is a need for automatic diesel engine-equipped vehicles. Due to the shift type (AT shift), the engine work load increases by 5 to 10% as compared with the manual type (MT) vehicle, so that it is necessary to increase the EGR amount.

【0003】しかしながら、そのような大量のEGRを
単に実施すれば、NOx を低減することはできても、エ
ンジンの加速運転時においては、燃料噴射の速い応答に
比較してEGR弁の切り遅れ、空気の遅れのために一時
的に混合気がリッチとなって、スモークが発生するとい
う問題がある。したがって、発生するスモークを最小限
に抑えるために、EGR量はエンジンの過渡運転状態に
応じて最大許容量に制限して燃焼状態を改善する必要が
ある。
However, even if the large amount of EGR is simply performed, NO x can be reduced, but during acceleration operation of the engine, the EGR valve cutoff delay is compared with the quick response of fuel injection. However, there is a problem that the air-fuel mixture becomes temporarily rich due to the delay of air and smoke is generated. Therefore, in order to minimize the generated smoke, it is necessary to limit the EGR amount to the maximum allowable amount according to the transient operating state of the engine to improve the combustion state.

【0004】また、NOx 低減のためには、噴射時期を
遅角させることも有効であり、これもまた実施される
が、例えば図6の実線に示されているように、スモーク
を増加させない範囲においてNOx を低減させても、H
Cの排出量が増大することとなる。このようなHCの排
出増大を回避するために、酸化触媒を排気系に装着し、
図6に点線により示されているように、HC排出量を低
減させることが実施される。
In order to reduce NO x , it is also effective to retard the injection timing, which is also implemented, but the smoke is not increased as shown by the solid line in FIG. 6, for example. Even if NO x is reduced in the range, H
The emission amount of C will increase. In order to avoid such an increase in HC emissions, an oxidation catalyst is attached to the exhaust system,
As shown by the dotted line in FIG. 6, reducing the HC emissions is implemented.

【0005】そこで、この噴射時期制御と上述のEGR
量制御とを、触媒を用いない場合の固定された関係を規
制する固定されたマップを用いて、実行すると、軽負荷
において、排気温が低いために可溶性有機物(SOF)
による一時被毒の問題が発生し易くなる。例えば、市街
地走行等においては、SOFが触媒表面に吸着されて触
媒を覆ってしまうこととなり、触媒の機能が一時損なわ
れるという問題が生じる。また、有効に酸化触媒を活用
するように噴射時期を遅角し、かつ、EGRを増量する
ように固定されたマップを用いて制御を実施すると、S
OFの一時被毒には有利となるが、触媒が暖まっていな
い時に臭いや白煙が発生するという問題が生じ易くな
る。
Therefore, this injection timing control and the above-mentioned EGR are performed.
The quantity control is carried out using a fixed map that regulates the fixed relationship without catalyst, and soluble organic matter (SOF) at light load due to low exhaust temperature.
The problem of temporary poisoning due to is likely to occur. For example, when driving in an urban area, SOF is adsorbed on the surface of the catalyst and covers the catalyst, which causes a problem that the function of the catalyst is temporarily impaired. Further, when the control is executed by using the map fixed so as to retard the injection timing so as to effectively utilize the oxidation catalyst and to increase the EGR, S
Although this is advantageous for the temporary poisoning of OF, it tends to cause a problem that odor and white smoke are generated when the catalyst is not warm.

【0006】この点に関して、触媒が活性化温度に達し
ていない暖機中にのみEGRを実行するようにして、燃
焼性の悪化を防止するとともに、排気ガスの浄化性能を
良好にすることが提案されている(特開昭57−146
041号公報参照)。
In this respect, it is proposed that the EGR is executed only during warm-up when the catalyst has not reached the activation temperature to prevent deterioration of combustibility and to improve exhaust gas purification performance. (JP-A-57-146)
041 publication).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案においては、触媒の活性化温度のみによってEGR実
行の是非を判断しているために、走行中においては触媒
活性化温度以下で、かつ、過渡運転中においてもEGR
が実行されることとなり、スモークが発生するという問
題がある。
However, in the above proposal, since the propriety of the EGR execution is judged only by the catalyst activation temperature, the running temperature is lower than the catalyst activation temperature and the transient operation is performed. EGR even inside
However, there is a problem that smoke is generated.

【0008】そこで、本発明は、暖機時だけでなく、エ
ンジンの定常運転状態においてもEGRを実行するよう
にして、NOx を低減しつつ、スモークの発生を抑え、
かつ、触媒の被毒をも回避することができるディーゼル
エンジンの排気還流量制御装置を提供することを目的と
する。具体的には、本発明は、触媒が非活性状態で、か
つ、定常運転時にEGRを実行することのできるディー
ゼルエンジンの排気還流量制御装置を提供することを目
的とする。
Therefore, according to the present invention, not only during warm-up, but also during steady engine operation, EGR is executed to reduce NO x and suppress smoke.
Moreover, it is an object of the present invention to provide an exhaust gas recirculation amount control device for a diesel engine that can avoid poisoning of the catalyst. Specifically, it is an object of the present invention to provide an exhaust gas recirculation amount control device for a diesel engine, which is capable of executing EGR when the catalyst is inactive and in a steady operation.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、EGR
を有し、かつ、排気系に触媒が装着されたディーゼルエ
ンジンの排気還流量制御装置が、触媒の活性化状態を検
出するための触媒活性化検出手段と、エンジンの定常運
転状態を検出するためのエンジン定常運転状態検出手段
と、触媒が非活性状態で、かつ、エンジンの定常運転時
にEGRを実行する排気還流量制御手段とを備えるよう
に構成される。
According to the present invention, EGR
In addition, the exhaust gas recirculation control device for a diesel engine having a catalyst installed in the exhaust system has a catalyst activation detecting means for detecting an activation state of the catalyst, and a steady operation state of the engine. The engine steady-state operation state detection means and the exhaust gas recirculation amount control means that executes EGR when the catalyst is inactive and the engine is in the steady-state operation are configured.

【0010】また、EGRとともに燃料噴射時期の遅角
を実行することもできる。具体的には、エンジンが定常
運転状態を示す車速および燃料噴射量を検出し、検出さ
れたエンジンの運転状態が車速/燃料噴射量マップ上の
特定区域内で、かつ、所定時間留まっているかを監視す
ることにより触媒の活性化状態を検出することができ
る。更に、EGRの実行に当たっては、特定区域に留ま
っている時間に応じて基本EGR量に増量制御を実行す
る。また、同様に燃料噴射時期への遅角制御を実行する
ことができる。
It is also possible to retard the fuel injection timing together with EGR. Specifically, the vehicle detects the vehicle speed and the fuel injection amount indicating a steady operation state, and determines whether the detected engine operating state remains within a specific area on the vehicle speed / fuel injection amount map for a predetermined time. By monitoring, the activation state of the catalyst can be detected. Further, in executing the EGR, increase control is executed to the basic EGR amount according to the time of staying in the specific area. Further, similarly, the retard control for the fuel injection timing can be executed.

【0011】[0011]

【作用】例えば、継続的な低速走行や軽負荷運転等のよ
うに、定常運転状態であっても排気温が低い状態にあっ
ては、EGRを実行するようにし、NOx の低減ととも
に、EGRの実行により触媒を活性化させて、HC等の
排出を抑制し、SOFによる被毒をも回避することがで
きる。しかも、過渡運転時にはEGRの非実行によりス
モークの発生を抑えることが可能である。
For example, when the exhaust temperature is low even in the steady operation state such as continuous low speed running or light load operation, EGR is executed to reduce NO x and reduce EGR. By executing the above, it is possible to activate the catalyst, suppress the discharge of HC and the like, and avoid the poisoning by SOF. Moreover, it is possible to suppress the occurrence of smoke by not executing EGR during transient operation.

【0012】触媒を活性に保つことで、燃料噴射時期の
遅角を実行することができ、更にNOx 低減を図ること
が可能である。また、車速/燃料噴射量マップを用いて
定常運転時におけるEGR作動制御を実行することによ
り、エンジンの電子制御系に有効に組み込むことが可能
となる。
By keeping the catalyst active, it is possible to retard the fuel injection timing and further reduce NO x . Further, by executing the EGR operation control during steady operation using the vehicle speed / fuel injection amount map, it becomes possible to effectively incorporate it into the electronic control system of the engine.

【0013】[0013]

【実施例】図1は、本発明によるディーゼルエンジンの
排気還流量制御装置が適用されるディーゼルエンジンの
主要な構成要素を示す概念的構成図である。図中、1は
ディーゼルエンジン本体、2は吸気系、3は排気系、4
はターボチャージャ、5はEGR系、6は燃料噴射弁、
7は吸気絞り弁、8はアクセルペダル、10は燃料フィ
ーダ、11は吸気温センサ、12は水温センサ、13は
クランクポジションセンサ、20は電子制御ユニットで
ある。電子制御ユニット20は、図示されている各セン
サ11、12および13からそれぞれ吸気温、水温およ
びクランクポジション、また、吸気絞り弁7からアクセ
ル開度、更には、図示されていないセンサからエンジン
回転数、車速、燃料温度、ブレーキオン/オフ、シフト
信号等を入力されており、必要な演算を行った後、燃料
フィーダ10へ燃料噴射時期制御出力およびEGR系5
へEGR制御出力を送出している。なお、図示してはい
ないが、排気系3の先端部分に酸化触媒が装着されてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a conceptual configuration diagram showing main components of a diesel engine to which an exhaust gas recirculation amount control system for a diesel engine according to the present invention is applied. In the figure, 1 is a diesel engine body, 2 is an intake system, 3 is an exhaust system, 4
Is a turbocharger, 5 is an EGR system, 6 is a fuel injection valve,
Reference numeral 7 is an intake throttle valve, 8 is an accelerator pedal, 10 is a fuel feeder, 11 is an intake temperature sensor, 12 is a water temperature sensor, 13 is a crank position sensor, and 20 is an electronic control unit. The electronic control unit 20 receives the intake air temperature, the water temperature, and the crank position from the illustrated sensors 11, 12 and 13, respectively, the intake throttle valve 7 through the accelerator opening degree, and the sensors (not shown) through the engine speed. , Vehicle speed, fuel temperature, brake on / off, shift signal, etc. are input, and after performing necessary calculations, fuel injection timing control output to the fuel feeder 10 and EGR system 5
EGR control output is sent to. Although not shown, an oxidation catalyst is attached to the tip of the exhaust system 3.

【0014】先ず、電子制御ユニット20は、アイドル
時において、NOx を低減するために大量にEGRすな
わちアイドルEGRを作動させ、発進時にアイドルEG
Rを低減するように制御する。例えば、AT車の場合、
エンジン回転数NEがアイドル回転数で、かつ、アクセ
ル開度がゼロ%である時に、アイドルEGRを作動させ
る。その後、更に、ブレーキオフ信号か、あるいは、ブ
レーキオフ信号に加えて車速信号がゼロから1になり、
しかも、シフト信号がニュートラル(N)あるいはパー
キング(P)レンジの時に、これからアクセルを踏む、
すなわち、発進することを予測して、アイドルEGRを
低減させる。また、再び車速ゼロ、かつ、アクセル開度
ゼロの状態となれば、アイドルEGRの減量をリセット
し、アイドル時のNOx を低減するとともに、発進スモ
ークを有効に抑制する。
First, the electronic control unit 20 activates a large amount of EGR, that is, idle EGR in order to reduce NO x at the time of idling, and idle EG at the time of starting.
Control to reduce R. For example, in the case of an AT car,
When the engine speed NE is the idle speed and the accelerator opening is 0%, the idle EGR is operated. After that, either the brake off signal or the vehicle speed signal in addition to the brake off signal changes from 0 to 1,
Moreover, when the shift signal is in the neutral (N) or parking (P) range, the accelerator is now stepped on,
That is, it is predicted that the vehicle will start, and the idle EGR is reduced. Further, when the vehicle speed is zero and the accelerator opening is zero again, the reduction of the idle EGR is reset to reduce the NO x at the time of idling and to effectively suppress the starting smoke.

【0015】次に、走行中は、触媒の非装着状態に適合
された燃料噴射時期/EGR量のマップをベースにして
制御を実行し、例えば、車速が60〜100km/h
(150〜350℃の低排気温)で、かつ、負荷が0〜
40%(軽負荷)の状態が一定時間(例えば、5秒間)
継続した場合に、触媒が暖まった状態にあると判断し、
燃料噴射時期の遅角およびEGRの増量をステップ的に
実行して、触媒温を例えば400℃に近づけるようにす
る。これにより、触媒の有効活用を可能とし、かつ、S
OFによる一時被毒を防止することができる。
Next, while the vehicle is running, control is executed based on the map of fuel injection timing / EGR amount adapted to the state where no catalyst is attached. For example, the vehicle speed is 60 to 100 km / h.
(Low exhaust temperature of 150-350 ° C) and 0-load
40% (light load) in a certain time (for example, 5 seconds)
If it continues, it is judged that the catalyst is warm,
The fuel injection timing is retarded and the EGR amount is increased stepwise so that the catalyst temperature approaches 400 ° C., for example. This enables effective use of the catalyst, and S
Temporary poisoning due to OF can be prevented.

【0016】ここで、触媒の有効活用の点からみると、
触媒が暖まっておれば、燃料噴射時期の遅角およびEG
R増量を実行しても、臭いや白煙の発生の問題がなく、
また、パティキュレートの増加もなしに、NOx の低減
を図ることができる。また、SOFによる一時被毒の点
からみると、一般に触媒温が400℃を超えるとサルフ
ェートの増加が生じ、触媒が暖まっており(例えば、車
速60km/h以上、かつ、アクセル開度0%以上)、
そして、温度が上がり過ぎない領域(例えば、車速10
0km/h以下、かつ、アクセル開度40%以下)が、
一定時間(例えば、5秒間)継続した場合、燃料噴射時
期の遅角およびEGR増量によって触媒温を400℃に
近づけ、SOFによる一時被毒を防止することができ
る。
From the viewpoint of effective utilization of the catalyst,
If the catalyst is warm, the fuel injection timing delay and EG
Even if you increase the R amount, there is no problem of odor or white smoke,
Further, NO x can be reduced without increasing the particulates. From the viewpoint of temporary poisoning by SOF, generally, when the catalyst temperature exceeds 400 ° C, the sulfate increases and the catalyst is warm (for example, the vehicle speed is 60 km / h or more and the accelerator opening is 0% or more. ),
Then, a region where the temperature does not rise excessively (for example, a vehicle speed of 10
0 km / h or less and accelerator opening 40% or less)
When it continues for a fixed time (for example, 5 seconds), the catalyst temperature can be brought close to 400 ° C. by retarding the fuel injection timing and increasing the EGR amount, and temporary poisoning due to SOF can be prevented.

【0017】なお、上記した条件から外れた場合は、燃
料噴射時期の遅角およびEGR増量をゼロすなわちリセ
ットする。また、上記した条件は、触媒の成分、燃料中
の硫黄成分の量等に応じて、変更する必要があることは
いうまでもない。上記した制御を、実例について、説明
する。図2は、酸化触媒の浄化特性を例示する特性図で
あり、二つの触媒AおよびBについて、触媒入ガス温度
に対するCO、HCおよびSOFの低減率、更には、硫
化物(サルフェート)およびパティキュレート(PM)
の排出量の変化を示している。また、図3は、エンジン
回転数対トルクのエンジン特性上の排気温すなわち触媒
入ガス温度マップの一例を示す特性図であり、図中に実
走行負荷としての車速がプロットされている。
If the above conditions are not satisfied, the retard angle of the fuel injection timing and the EGR amount increase are reset to zero. Needless to say, the above-mentioned conditions need to be changed according to the components of the catalyst, the amount of sulfur components in the fuel, and the like. The control described above will be described by way of example. FIG. 2 is a characteristic diagram illustrating the purification characteristics of the oxidation catalyst. For the two catalysts A and B, the reduction rates of CO, HC and SOF with respect to the catalyst inlet gas temperature, and further, sulfide (sulfate) and particulates. (PM)
Shows the change in the amount of emissions. Further, FIG. 3 is a characteristic diagram showing an example of an engine temperature vs. engine temperature exhaust gas temperature, that is, a catalyst incoming gas temperature map, in which the vehicle speed as an actual traveling load is plotted.

【0018】例えば、触媒Aの浄化特性からみれば、触
媒入ガス温度はSOFの浄化率が80%になる270℃
が好適であり、蓄積されたSOFを燃やすためには更に
高温が望ましい。しかし、温度を上昇させると、350
℃辺りからサルフェートが発生し、また、パティキュレ
ートが増加する。すなわち、温度上昇には限度があり、
燃料噴射時期の遅角およびEGR増量により温度上昇さ
せるにしても、例えば380℃が上限となる。したがっ
て、この触媒Aの場合は、270℃〜380℃の温度範
囲に収めるのが好適であることとなる。
From the viewpoint of the purification characteristics of the catalyst A, for example, the temperature of gas entering the catalyst is 270 ° C. at which the purification rate of SOF becomes 80%.
Is preferable, and higher temperature is desirable for burning the accumulated SOF. However, when the temperature is raised, 350
Sulfate is generated from around ℃, and the particulates increase. That is, there is a limit to the temperature rise,
Even if the temperature is increased by retarding the fuel injection timing and increasing the EGR amount, for example, 380 ° C. becomes the upper limit. Therefore, in the case of this catalyst A, it is preferable to keep it in the temperature range of 270 ° C to 380 ° C.

【0019】触媒入ガス温度マップにおいては、エンジ
ン回転数が2800rpmまでEGRを作動させている
が、それ以上においてはカットしている。そのため、1
00〜120km/h(エンジン回転数NE:2600
〜3200rpm)において、触媒入ガス温度の差が小
さくなっている。触媒Aの場合、380℃を超えないよ
うに制御する必要があり、これは車速100km/h、
かつ、アクセル開度40%程度となる。下限について
は、図2の触媒Aの浄化特性から明らかなように、臭い
の主な原因となるHCが200℃以上でしか浄化されな
いので、これに対応する車速60km/h以上、かつ、
アクセル開度0%以上となる。
In the catalyst incoming gas temperature map, the EGR is operated up to an engine speed of 2800 rpm, but it is cut off at higher speeds. Therefore, 1
00-120 km / h (engine speed NE: 2600
.About.3200 rpm), the difference between the catalyst inlet gas temperatures is small. In the case of catalyst A, it is necessary to control the temperature so that it does not exceed 380 ° C.
Moreover, the accelerator opening is about 40%. As to the lower limit, as is clear from the purification characteristics of the catalyst A in FIG. 2, since HC, which is the main cause of odor, is purified only at 200 ° C. or higher, the vehicle speed corresponding to this is 60 km / h or higher, and
The accelerator opening becomes 0% or more.

【0020】上述した排気還流量制御が電子制御ユニッ
ト20において実行されるが、図4はその制御を実現す
るためのソフトウェアの一例を示すフローチャートであ
る。本ルーチンは、例えば、独立したEGRおよび燃料
噴射時期制御ルーチンとして定期的に実行されるか、あ
るいは、電子制御ユニット20内で実行されている制御
主ループに定期的に割り込み処理される。まず、必要な
初期設定を行った後、ステップ101において、アクセ
ル開度、エンジン回転数NE、車速が読み込まれ、ステ
ップ102において燃料噴射量NQがエンジン回転数N
Eおよびアクセル開度に基づいて算出される。続いて、
ステップ103において、基本EGR量および基本噴射
時期が、例えば触媒を用いない場合の通常の制御態様を
規定するマップを用いて、エンジン回転数NEおよび噴
射量NQに基づいてそれぞれ算出される。
The above-described exhaust gas recirculation amount control is executed in the electronic control unit 20, and FIG. 4 is a flowchart showing an example of software for realizing the control. This routine is periodically executed as, for example, an independent EGR and fuel injection timing control routine, or is periodically interrupted by the control main loop executed in the electronic control unit 20. First, after performing necessary initial settings, in step 101, the accelerator opening, engine speed NE, and vehicle speed are read, and in step 102, the fuel injection amount NQ is set to the engine speed N.
It is calculated based on E and the accelerator opening. continue,
In step 103, the basic EGR amount and the basic injection timing are calculated based on the engine speed NE and the injection amount NQ, for example, using a map that defines a normal control mode when a catalyst is not used.

【0021】次に、ステップ104において、検出され
た車速および算出された噴射量NQにより、例えば、図
5に示されている車速/NQマップ上に上述した制御条
件をプロットした区域AREA内に存在するか否かを判
断する。Yes であれば、AREA内にある時間Tを計数
(T=T+ΔT)し、ステップ106および107にお
いて時間Tにガード時間Dによりガードをかけた後、ス
テップ108においてEGR増量および噴射時期遅角制
御の開始時間Cに達したか否か(T≧C?)を判断す
る。Yes であれば、ステップ109において、開始時間
Cからの経過時間(T−C)にそれぞれの傾きA(増量
係数)およびB(遅角係数)を以て比例するようにEG
R増量分(ΔEGR)および噴射時期遅角分(Δ噴射時
期)を求める。すなわち、 ΔEGR =A(T−C) Δ噴射時期=B(T−C) を計算する。
Next, at step 104, depending on the detected vehicle speed and the calculated injection amount NQ, for example, within the area AREA where the above-mentioned control conditions are plotted on the vehicle speed / NQ map shown in FIG. Determine whether to do. If Yes, the time T within AREA is counted (T = T + ΔT), the time T is guarded by the guard time D in steps 106 and 107, and then the EGR amount increase and the injection timing retarding control are executed in step 108. It is determined whether or not the start time C has been reached (T ≧ C?). If Yes, in step 109, EG is set so as to be proportional to the elapsed time (TC) from the start time C with the respective slopes A (increase coefficient) and B (retard coefficient).
The R increase amount (ΔEGR) and the injection timing retard amount (Δ injection timing) are calculated. That is, ΔEGR = A (TC) Δinjection timing = B (TC) is calculated.

【0022】なお、ステップ104においてAREA内
にない場合(No)は、ステップ110においてEGR増量
および噴射時期遅角制御の初期設定(ΔEGR=0、Δ
噴射時期=0、T=0)を行い、また、ステップ108
においてAREA内にはあるが開始時間Cに達していな
い場合は、ステップ111において制御量の初期設定
(ΔEGR=0、Δ噴射時期=0)を行う。
If it is not within AREA in step 104 (No), in step 110 the initial setting of EGR amount increase and injection timing retard control (ΔEGR = 0, Δ
Injection timing = 0, T = 0), and step 108
If the start time C is not reached in AREA, the control amount is initially set (ΔEGR = 0, Δinjection timing = 0) in step 111.

【0023】そこで、計算され、あるいは、初期設定さ
れたΔEGRおよびΔ噴射時期を用いて、ステップ11
2において、最終EGR量および最終噴射時期を決定す
る。すなわち、 最終EGR =基本EGR+ΔEGR 最終噴射時期=基本噴射時期−Δ噴射時期 を計算する。その後、得られた最終EGRおよび最終噴
射時期に基づいて、独立して設けられたEGR制御およ
び噴射時期制御の実行ステップ113、あるいは、電子
制御ユニット20内で実行されている制御主ループ中の
EGR制御および噴射時期制御の実行ステップにおい
て、必要な増量および遅角を付加された制御が実行され
る。
Then, using the calculated or initialized ΔEGR and Δinjection timing, step 11
At 2, the final EGR amount and the final injection timing are determined. That is, final EGR = basic EGR + ΔEGR final injection timing = basic injection timing−Δinjection timing is calculated. After that, based on the obtained final EGR and final injection timing, an EGR control and injection timing control execution step 113 that is provided independently, or the EGR in the control main loop executed in the electronic control unit 20 is executed. In the execution step of the control and the injection timing control, the control to which the necessary amount of increase and retard are added is executed.

【0024】上記した本発明の実施例においては、エン
ジンの運転状態が燃料噴射量NQおよび車速から求めら
れる特定の区域AREA内に一定時間以上留まる時に、
EGR増量および噴射時期遅角制御を実行するようにし
ているが、本発明によるディーゼルエンジンの排気還流
量制御装置はエンジンが定常運転状態にあり、しかも、
触媒が非活性状態にあること、あるいは、触媒温が特定
の範囲にあることをそれぞれ別途検出するための定常運
転状態検出手段および触媒活性化検出手段を設けて、目
的とする制御を実現することができることはいうまでも
ない。
In the above-described embodiment of the present invention, when the operating state of the engine stays within the specific area AREA obtained from the fuel injection amount NQ and the vehicle speed for a certain time or more,
Although the EGR amount increase and the injection timing retarding control are executed, the exhaust gas recirculation amount control device for a diesel engine according to the present invention is such that the engine is in a steady operation state, and
To realize the desired control by providing a steady operation state detecting means and a catalyst activation detecting means for separately detecting that the catalyst is in the inactive state or that the catalyst temperature is in a specific range. It goes without saying that you can do it.

【0025】また、上記した実施例においては、EGR
増量制御と同時に燃料噴射時期の遅角制御をも実行して
いるが、少なくともEGR増量制御を実行することによ
り、目的とする排気ガス浄化およびSOF被毒回避を実
現することができる。
Further, in the above embodiment, EGR
Although the retard control of the fuel injection timing is executed at the same time as the increase control, the target exhaust gas purification and SOF poisoning avoidance can be realized by executing at least the EGR increase control.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上のように、本発明によるディーゼル
エンジンの排気還流量制御装置によれば、エンジンの暖
機時だけではなく、エンジンの定常運転時においてもE
GRを実行することができ、効果的にNOx を低減する
ことができるとともに、過渡時のスモーク発生を抑制
し、しかも、触媒のSOFによ被毒を回避することがで
きる。
As described above, according to the exhaust gas recirculation amount control system for a diesel engine of the present invention, the E ratio can be obtained not only when the engine is warmed up but also when the engine is in a steady operation.
GR can be executed, NO x can be effectively reduced, smoke generation during transition can be suppressed, and poisoning by SOF of the catalyst can be avoided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるディーゼルエンジンの排気還流量
制御装置が適用されるディーゼルエンジンの主要な構成
要素を示す概念的構成図である。
FIG. 1 is a conceptual configuration diagram showing main components of a diesel engine to which an exhaust gas recirculation amount control device for a diesel engine according to the present invention is applied.

【図2】酸化触媒の浄化特性を例示する特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram illustrating a purification characteristic of an oxidation catalyst.

【図3】エンジン回転数対トルクのエンジン特性上の排
気温マップの一例を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing an example of an exhaust temperature map on engine characteristics of engine speed vs. torque.

【図4】本発明によるディーゼルエンジンの排気還流量
制御を実現するためのソフトウェアの一例を示すフロー
チャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of software for realizing exhaust gas recirculation amount control of a diesel engine according to the present invention.

【図5】本発明によるディーゼルエンジンの排気還流量
制御の制御条件をプロットした車速/噴射量マップを示
す特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a vehicle speed / injection amount map in which control conditions of exhaust gas recirculation amount control of a diesel engine according to the present invention are plotted.

【図6】点火時期と各種の排気ガス成分の排出量との関
係を示す特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the ignition timing and the emission amounts of various exhaust gas components.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ディーゼルエンジン本体 2…吸気系 3…排気系 4…ターボチャージャ 5…EGR系 6…燃料噴射弁 7…吸気絞り弁 8…アクセルペダル 10…燃料フィーダ 11…吸気温センサ 12…水温センサ 13…クランクポジションセンサ 20…電子制御ユニット 1 ... Diesel engine main body 2 ... Intake system 3 ... Exhaust system 4 ... Turbocharger 5 ... EGR system 6 ... Fuel injection valve 7 ... Intake throttle valve 8 ... Accelerator pedal 10 ... Fuel feeder 11 ... Intake temperature sensor 12 ... Water temperature sensor 13 ... Crank position sensor 20 ... Electronic control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 21/08 301 Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display area F02D 21/08 301 Z

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 EGRを有し、かつ、排気系に触媒が装
着されたディーゼルエンジンの排気還流量制御装置であ
って、 上記触媒の活性化状態を検出するための触媒活性化検出
手段と、 上記エンジンの定常運転状態を検出するためのエンジン
定常運転状態検出手段と、 上記触媒活性化検出手段および上記エンジン定常運転状
態検出手段の検出結果に基づいて、上記触媒が非活性状
態で、かつ、上記エンジンの定常運転時に上記EGRを
実行する排気還流量制御手段とを備えた装置。
1. An exhaust gas recirculation amount control device for a diesel engine having an EGR and having a catalyst mounted in an exhaust system, the catalyst activation detecting means for detecting an activation state of the catalyst, Engine steady-state operating state detecting means for detecting the steady-state operating state of the engine, based on the detection results of the catalyst activation detecting means and the engine steady-state operating state detecting means, the catalyst in an inactive state, and An apparatus provided with exhaust gas recirculation amount control means for executing the EGR during steady operation of the engine.
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