JPH073003Y2 - 内燃機関の排気還流装置 - Google Patents
内燃機関の排気還流装置Info
- Publication number
- JPH073003Y2 JPH073003Y2 JP1989106130U JP10613089U JPH073003Y2 JP H073003 Y2 JPH073003 Y2 JP H073003Y2 JP 1989106130 U JP1989106130 U JP 1989106130U JP 10613089 U JP10613089 U JP 10613089U JP H073003 Y2 JPH073003 Y2 JP H073003Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- gas recirculation
- flow rate
- air flow
- intake
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- Expired - Lifetime
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は内燃機関の排気還流装置に関する。
〈従来の技術〉 従来の内燃機関の排気還流装置として、以下のようなも
のがある（1974年日産ディーゼル工業株式会社発行「日
産ディーゼル技報」第35号第35項〜第41項参照）。
のがある（1974年日産ディーゼル工業株式会社発行「日
産ディーゼル技報」第35号第35項〜第41項参照）。
すなわち、排気の一部を排気還流通路を介して吸気系に
流入させた後、燃焼室に戻して再燃焼させ、窒素酸化物
（NOx）の低減化を図るようにしている。
流入させた後、燃焼室に戻して再燃焼させ、窒素酸化物
（NOx）の低減化を図るようにしている。
また、排気還流通路に逆止弁を設け、排気還流量が吸気
脈動の影響を受けないようにしたものもある（実開昭63
−60066号公報参照）。
脈動の影響を受けないようにしたものもある（実開昭63
−60066号公報参照）。
〈考案が解決しようとする課題〉 ところで、内燃機関の排気還流は窒素酸化物（NOx）の
低減対策として有効であることは広く認められている
が、排気還流量が適量を超えるとスモーク排出量の増
大、CO,HCの悪化をきたす。そして従来装置では、排気
還流通路に介装した排気還流制御弁のみで制御する構成
である。ここで、排気還流量を排気還流通路に介装した
排気還流制御弁のみで制御する場合には、次のような問
題点が生じる。即ち、適量な排気還流量を確保するため
に、比較的太い排気還流通路が必要となるが、排気還流
量が多い領域にあっては、排気還流制御弁の開度が全開
に近く、大きくなるため、高精度な流量制御を行うこと
が難しくなる。即ち、排気還流量を排気還流通路に介装
した排気還流制御弁のみで制御すると、高精度の制御を
要求するには充分とは言えないため、前記適量を超える
ことのない安全領域で余裕を持たせて該排気還流量を制
御せざるを得ず、排気還流によるNOxの低減効果が最大
限発揮されているとは言えなかった。
低減対策として有効であることは広く認められている
が、排気還流量が適量を超えるとスモーク排出量の増
大、CO,HCの悪化をきたす。そして従来装置では、排気
還流通路に介装した排気還流制御弁のみで制御する構成
である。ここで、排気還流量を排気還流通路に介装した
排気還流制御弁のみで制御する場合には、次のような問
題点が生じる。即ち、適量な排気還流量を確保するため
に、比較的太い排気還流通路が必要となるが、排気還流
量が多い領域にあっては、排気還流制御弁の開度が全開
に近く、大きくなるため、高精度な流量制御を行うこと
が難しくなる。即ち、排気還流量を排気還流通路に介装
した排気還流制御弁のみで制御すると、高精度の制御を
要求するには充分とは言えないため、前記適量を超える
ことのない安全領域で余裕を持たせて該排気還流量を制
御せざるを得ず、排気還流によるNOxの低減効果が最大
限発揮されているとは言えなかった。
本考案は、このような実情に鑑みてなされたもので、ス
モーク排出量等を抑制しつつ、精度の高い排気還流が可
能な内燃機関の排気還流装置を提供することを目的とす
る。
モーク排出量等を抑制しつつ、精度の高い排気還流が可
能な内燃機関の排気還流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、本考案は、第１図に示すように、機関の負荷
及び回転数、吸気通路の吸入空気流量を夫々検出する各
検出手段と、排気通路と吸気通路とを連通する排気還流
通路と、排気還流通路に介装した排気還流弁と、前記排
気還流通路接続部より上流側吸気通路に介装した吸気絞
り弁と、を備えると共に、 機関の負荷及び回転数の各検出手段から発せられる検出
信号に基づいて、先ず前記排気還流制御弁を目標排気還
流率より低く設定した還流率に対応する弁開度に駆動制
御する排気還流量制御手段と、前記吸入空気流量検出手
段の検出値に基づき前記排気還流量制御手段で制御され
る還流率から前記目標排気還流率となる吸入空気流量を
決定する吸入空気流量決定手段と、前記排気還流量制御
手段により前記排気還流制御弁が前記弁開度に駆動制御
された後に該吸入空気流量決定手段で決定された吸入空
気流量となるように吸気絞り弁を駆動制御する吸気絞り
弁制御手段と、を備えて構成した。
及び回転数、吸気通路の吸入空気流量を夫々検出する各
検出手段と、排気通路と吸気通路とを連通する排気還流
通路と、排気還流通路に介装した排気還流弁と、前記排
気還流通路接続部より上流側吸気通路に介装した吸気絞
り弁と、を備えると共に、 機関の負荷及び回転数の各検出手段から発せられる検出
信号に基づいて、先ず前記排気還流制御弁を目標排気還
流率より低く設定した還流率に対応する弁開度に駆動制
御する排気還流量制御手段と、前記吸入空気流量検出手
段の検出値に基づき前記排気還流量制御手段で制御され
る還流率から前記目標排気還流率となる吸入空気流量を
決定する吸入空気流量決定手段と、前記排気還流量制御
手段により前記排気還流制御弁が前記弁開度に駆動制御
された後に該吸入空気流量決定手段で決定された吸入空
気流量となるように吸気絞り弁を駆動制御する吸気絞り
弁制御手段と、を備えて構成した。
〈作用〉 以上の構成によれば、排気還流量制御手段が先ず機関の
負荷及び回転数に基づいた目標排気還流率より低く設定
した還流率になるように排気還流制御弁を制御する。
負荷及び回転数に基づいた目標排気還流率より低く設定
した還流率になるように排気還流制御弁を制御する。
さらに、吸入空気流量決定手段が前記排気還流量制御手
段で制御された還流率が、前記目標排気還流率となるよ
うに、吸入空気流量検出手段の検出値に基づき吸入空気
流量を決定する。
段で制御された還流率が、前記目標排気還流率となるよ
うに、吸入空気流量検出手段の検出値に基づき吸入空気
流量を決定する。
そして、前記排気還流量制御手段により前記排気還流制
御弁が前記弁開度に駆動制御された後に、吸気絞り弁制
御手段により吸気絞り弁が制御される。
御弁が前記弁開度に駆動制御された後に、吸気絞り弁制
御手段により吸気絞り弁が制御される。
即ち、排気還流制御弁の開閉だけにより目標排気還流率
を得ようとすると、適量な排気還流量を確保するため
に、広範囲な目標排気還流率に対処するため、比較的太
い排気還流通路が必要となる。従って、排気還流量が多
い領域にあっては、排気還流制御弁の開度が全開に近
く、大きくなるため、高精度な流量制御を行うことが難
しくなってしまう。
を得ようとすると、適量な排気還流量を確保するため
に、広範囲な目標排気還流率に対処するため、比較的太
い排気還流通路が必要となる。従って、排気還流量が多
い領域にあっては、排気還流制御弁の開度が全開に近
く、大きくなるため、高精度な流量制御を行うことが難
しくなってしまう。
しかしながら、以上のような、先ず排気還流制御弁を駆
動制御した後に吸気絞り弁を駆動制御する構成にあって
は、吸気絞り弁を制御することにより、所定の排気還流
制御弁の開度に対して種々の排気還流率とすることが可
能となる。
動制御した後に吸気絞り弁を駆動制御する構成にあって
は、吸気絞り弁を制御することにより、所定の排気還流
制御弁の開度に対して種々の排気還流率とすることが可
能となる。
もって、精度が高い排気還流制御を行うことができる。
さらに、吸気の負圧によるエンジン出力のロスを最小限
に抑制するためには、吸気絞り弁開度は可能な限り開放
した使い方が好ましいが、上記構成によれば、まず排気
還流制御弁を目標開度より低めに設定した開度まで開
き、その後吸気絞り弁を締める方向に駆動制御している
ので、吸気の負圧によるエンジン出力のロスを最小限に
抑制することが可能となる。
に抑制するためには、吸気絞り弁開度は可能な限り開放
した使い方が好ましいが、上記構成によれば、まず排気
還流制御弁を目標開度より低めに設定した開度まで開
き、その後吸気絞り弁を締める方向に駆動制御している
ので、吸気の負圧によるエンジン出力のロスを最小限に
抑制することが可能となる。
〈実施例〉 以下、本考案の一実施例を図に基づいて説明する。
第２図において、機関本体１の吸気マニホールド２と排
気マニホールド３には、吸気を機関本体１に導入する吸
気通路４と排気を排出する排気通路５がそれぞれ接続さ
れている。
気マニホールド３には、吸気を機関本体１に導入する吸
気通路４と排気を排出する排気通路５がそれぞれ接続さ
れている。
前記吸気通路４には、エアクリーナ6,吸気絞り弁７、及
び吸気通路４を通過する吸入空気流量を検出する吸入空
気流量検出手段としての空気流量センサ８が上流よりこ
の順に介装されている。
び吸気通路４を通過する吸入空気流量を検出する吸入空
気流量検出手段としての空気流量センサ８が上流よりこ
の順に介装されている。
また、前記空気流量センサ８より下流側の吸気通路４と
排気通路５との間に、排気還流制御弁９を介装した排気
還流通路10が接続されている。尚、11はマフラである。
排気通路５との間に、排気還流制御弁９を介装した排気
還流通路10が接続されている。尚、11はマフラである。
さらに、機関本体１には、図示しない燃料噴射ポンプの
ラック位置等を検出することにより機関の負荷を検出す
る負荷検出手段としての負荷センサ12、及び機関本体１
の回転数を検出する回転数検出手段としての回転数セン
サ13が設けられており、前記空気流量センサ8,負荷セン
サ12及び回転数センサ13の夫々の検出信号は、マイクロ
コンピュータ等を内蔵したコントロールユニット14に入
力されている。そして、吸気絞り弁７及び排気還流制御
弁９が前記コントロールユニット14により制御される。
ラック位置等を検出することにより機関の負荷を検出す
る負荷検出手段としての負荷センサ12、及び機関本体１
の回転数を検出する回転数検出手段としての回転数セン
サ13が設けられており、前記空気流量センサ8,負荷セン
サ12及び回転数センサ13の夫々の検出信号は、マイクロ
コンピュータ等を内蔵したコントロールユニット14に入
力されている。そして、吸気絞り弁７及び排気還流制御
弁９が前記コントロールユニット14により制御される。
次に、かかる作用を第３図のフローチャートに基づいて
説明する。
説明する。
即ち、ステップ（図ではＳと記す。以下同様）１では、
負荷センサ12からの負荷検出信号Ｌ及び回転数センサ13
からの回転数信号Ｎを読み込む。
負荷センサ12からの負荷検出信号Ｌ及び回転数センサ13
からの回転数信号Ｎを読み込む。
ステップ２では、前記検出信号Ｌ及びＮに基づいて、予
めマイクロコンピュータ内のROMに記憶されているマッ
プより排気還流制御弁９のバルブ開度を読み込む。ここ
で該マップについて説明すると、機関の負荷信号Ｌ及び
機関の回転数信号Ｎにより目標排気還流率Rgとなるよう
に、排気還流量が決まっており、それにしたがって第４
図に示すマップのように排気還流制御弁９のバルブ開度
EVO1が決定されている。
めマイクロコンピュータ内のROMに記憶されているマッ
プより排気還流制御弁９のバルブ開度を読み込む。ここ
で該マップについて説明すると、機関の負荷信号Ｌ及び
機関の回転数信号Ｎにより目標排気還流率Rgとなるよう
に、排気還流量が決まっており、それにしたがって第４
図に示すマップのように排気還流制御弁９のバルブ開度
EVO1が決定されている。
ステップ３では、ステップ２で読み込んだ開度EVO1より
若干少ない開度であるEVO2だけ排気還流制御弁９を開と
するように制御信号を出力する。
若干少ない開度であるEVO2だけ排気還流制御弁９を開と
するように制御信号を出力する。
即ち、ステップ１〜ステップ３の機能が排気還流量制御
手段に相当する。
手段に相当する。
ステップ４では、空気流量センサ８からの吸入空気流量
検出信号Qaを読み込んで、実際に機関に吸入される空気
流量を検出する。
検出信号Qaを読み込んで、実際に機関に吸入される空気
流量を検出する。
ここで、排気還流制御弁９は、目標排気還流率Rgとなる
ようなバルブ開度EVO1より少ない開度である開度EVO2に
制御されているので、還流率Ｒが目標排気還流率Rgと異
なっている。ここで、還流率Ｒを目標排気還流率Rgとす
るために、吸気絞り弁７を絞って吸入空気流量を少なく
して制御を行う。
ようなバルブ開度EVO1より少ない開度である開度EVO2に
制御されているので、還流率Ｒが目標排気還流率Rgと異
なっている。ここで、還流率Ｒを目標排気還流率Rgとす
るために、吸気絞り弁７を絞って吸入空気流量を少なく
して制御を行う。
従って、先ずステップ５では、前記検出信号Ｌ及びＮに
基づいて予めマイクロコンピュータ内のROMに記憶され
ているマップ（第５図参照）より、該負荷及び回転数で
運転される運転状態に適した目標排気還流率Rgになるよ
うに決定された決定吸入空気流量Qsを読み込む。即ち、
ステップ５の機能が吸入空気流量検定手段に相当する。
基づいて予めマイクロコンピュータ内のROMに記憶され
ているマップ（第５図参照）より、該負荷及び回転数で
運転される運転状態に適した目標排気還流率Rgになるよ
うに決定された決定吸入空気流量Qsを読み込む。即ち、
ステップ５の機能が吸入空気流量検定手段に相当する。
そしてコントロールユニット14は、機関本体に供給され
る吸入空気量が、前記決定吸入空気流量Qsとなるよう
に、吸入空気流量検出信号Qaと決定吸入空気流量Qsとの
差を判断し、吸入空気流量検出信号Qaからの吸入空気流
量の最適減少量ΔＱを判断して、該最適減少量ΔＱに対
応するようにステップ６で、吸気絞り弁７を絞り制御す
る、そして、還流率Ｒを前述のような目標排気還流率Rg
とする。即ち、ステップ６の機能が吸気絞り弁制御手段
に相当する。
る吸入空気量が、前記決定吸入空気流量Qsとなるよう
に、吸入空気流量検出信号Qaと決定吸入空気流量Qsとの
差を判断し、吸入空気流量検出信号Qaからの吸入空気流
量の最適減少量ΔＱを判断して、該最適減少量ΔＱに対
応するようにステップ６で、吸気絞り弁７を絞り制御す
る、そして、還流率Ｒを前述のような目標排気還流率Rg
とする。即ち、ステップ６の機能が吸気絞り弁制御手段
に相当する。
かかる構成によれば、まず目標排気還流率Rgが得られる
開度EVO1より若干少ない開度EVO2に排気還流制御弁９の
開度が制御され、その後排気還流制御弁９の開度は固定
して、吸気絞り弁７により吸入空気流量を決定吸入空気
流量Qsになるように絞り制御することにより、当該運転
状態における目標排気還流率Rgとするようにしたので、
目標排気還流率Rgを得るために吸気絞り弁７の微調整だ
けで済み、もって応答性がよい制御とすることができ
る。即ち、排気還流制御弁９の開閉だけにより目標排気
還流率Rgを得ようとすると、適量な排気還流量を確保す
るために、広範囲な目標排気還流率Rgに対処するため、
比較的太い排気還流通路が必要となる。
開度EVO1より若干少ない開度EVO2に排気還流制御弁９の
開度が制御され、その後排気還流制御弁９の開度は固定
して、吸気絞り弁７により吸入空気流量を決定吸入空気
流量Qsになるように絞り制御することにより、当該運転
状態における目標排気還流率Rgとするようにしたので、
目標排気還流率Rgを得るために吸気絞り弁７の微調整だ
けで済み、もって応答性がよい制御とすることができ
る。即ち、排気還流制御弁９の開閉だけにより目標排気
還流率Rgを得ようとすると、適量な排気還流量を確保す
るために、広範囲な目標排気還流率Rgに対処するため、
比較的太い排気還流通路が必要となる。
しかしながら、以上のような、先ず排気還流制御弁９を
駆動制御した後に吸気絞り弁７を最適減少量ΔＱに対応
するように、駆動制御することにより、所定の排気還流
制御弁９の開度に対して種々の目標排気還流率Rgとする
ことが可能となる。
駆動制御した後に吸気絞り弁７を最適減少量ΔＱに対応
するように、駆動制御することにより、所定の排気還流
制御弁９の開度に対して種々の目標排気還流率Rgとする
ことが可能となる。
もって、精度が高い排気還流制御を行うことができる。
さらに、現時点での実際の吸入空気流量Qaを測定してそ
れをベースに目標排気還流率Rgとするので、正確な制御
ができ、排気還流量が適量を超えることがなく、もって
スモーク排出量の増大やCO,HCの悪化をきたすことがな
い。さらに、吸気の負圧によるエンジン出力のロスを最
小限に抑制するためには、吸気絞り弁７の開度は可能な
限り開放した使い方が好ましいが、上記構成によれば、
吸入空気流量検出信号Qaからの吸入空気流量の最適減少
量ΔＱを判断して、該最低減少量ΔＱに対応するよう
に、吸気絞り弁７を締める方向に絞り制御しているの
で、吸気の負圧によるエンジンの出力のロスを最小限に
抑制することが可能となる。
れをベースに目標排気還流率Rgとするので、正確な制御
ができ、排気還流量が適量を超えることがなく、もって
スモーク排出量の増大やCO,HCの悪化をきたすことがな
い。さらに、吸気の負圧によるエンジン出力のロスを最
小限に抑制するためには、吸気絞り弁７の開度は可能な
限り開放した使い方が好ましいが、上記構成によれば、
吸入空気流量検出信号Qaからの吸入空気流量の最適減少
量ΔＱを判断して、該最低減少量ΔＱに対応するよう
に、吸気絞り弁７を締める方向に絞り制御しているの
で、吸気の負圧によるエンジンの出力のロスを最小限に
抑制することが可能となる。
〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案によれば、目標排気還流率
を得るために排気還流制御弁による制御、吸気絞り弁に
よる制御という２段階の制御としたので、応答性がよく
また正確な制御が可能となり、排気還流量が適量を超え
ることがなく、もってスモーク排出量の増大やCO,HCの
悪化をきたすことなく、精度の高い排気還流を行うこと
ができる。
を得るために排気還流制御弁による制御、吸気絞り弁に
よる制御という２段階の制御としたので、応答性がよく
また正確な制御が可能となり、排気還流量が適量を超え
ることがなく、もってスモーク排出量の増大やCO,HCの
悪化をきたすことなく、精度の高い排気還流を行うこと
ができる。
第１図は本考案に係る内燃機関の排気還流装置の構成
図、第２図は同上装置の一実施例を示す概略構成図、第
３図は同上実施例の作用を説明するフローチャート、第
４図は排気還流制御弁のバルブ開度マップ、第５図は決
定吸入空気流量マップである。 １…機関本体、４…吸気通路、５…排気通路、７…吸気
絞り弁、８…空気流量センサ、９…排気還流制御弁、10
…排気還流通路、12…負荷センサ、13…回転数センサ、
14…コントロールユニット
図、第２図は同上装置の一実施例を示す概略構成図、第
３図は同上実施例の作用を説明するフローチャート、第
４図は排気還流制御弁のバルブ開度マップ、第５図は決
定吸入空気流量マップである。 １…機関本体、４…吸気通路、５…排気通路、７…吸気
絞り弁、８…空気流量センサ、９…排気還流制御弁、10
…排気還流通路、12…負荷センサ、13…回転数センサ、
14…コントロールユニット
フロントページの続き (72)考案者 北村 文章 埼玉県上尾市大字壱丁目１番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内 (72)考案者 新村 恵一 埼玉県上尾市大字壱丁目１番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内 (72)考案者 中村 秀一 埼玉県上尾市大字壱丁目１番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−215426（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−105955（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】機関の負荷及び回転数、吸気通路の吸入空
気流量を夫々検出する各検出手段と、排気通路と吸気通
路とを連通する排気還流通路と、排気還流通路に介装し
た排気還流弁と、前記排気還流通路接続部より上流側吸
気通路に介装した吸気絞り弁と、を備えると共に、 機関の負荷及び回転数の各検出手段から発せられる検出
信号に基づいて、先ず前記排気還流制御弁を目標排気還
流率より低く設定した還流率に対応する弁開度に駆動制
御する排気還流量制御手段と、前記吸入空気流量検出手
段の検出値に基づき前記排気還流量制御手段で制御され
る還流率から前記目標排気還流率となる吸入空気流量を
決定する吸入空気流量決定手段と、前記排気還流量制御
手段により前記排気還流制御弁が前記弁開度に駆動制御
された後に該吸入空気流量決定手段で決定された吸入空
気流量となるように吸気絞り弁を駆動制御する吸気絞り
弁制御手段と、を備えて構成したことを特徴とする内燃
機関の排気還流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989106130U JPH073003Y2 (ja) | 1989-09-12 | 1989-09-12 | 内燃機関の排気還流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989106130U JPH073003Y2 (ja) | 1989-09-12 | 1989-09-12 | 内燃機関の排気還流装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0345460U JPH0345460U (ja) | 1991-04-26 |
| JPH073003Y2 true JPH073003Y2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=31654875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989106130U Expired - Lifetime JPH073003Y2 (ja) | 1989-09-12 | 1989-09-12 | 内燃機関の排気還流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073003Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59105955A (ja) * | 1982-12-08 | 1984-06-19 | Mazda Motor Corp | デイ−ゼルエンジンの排気還流装置 |
| JPS61215426A (ja) * | 1985-03-20 | 1986-09-25 | Isuzu Motors Ltd | デイ−ゼル機関用ｅｇｒ装置 |
-
1989
- 1989-09-12 JP JP1989106130U patent/JPH073003Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0345460U (ja) | 1991-04-26 |
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