JPH0816466B2 - デイ−ゼル機関の排気ガス再循環制御装置 - Google Patents

デイ−ゼル機関の排気ガス再循環制御装置

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JPH0816466B2
JPH0816466B2 JP61257188A JP25718886A JPH0816466B2 JP H0816466 B2 JPH0816466 B2 JP H0816466B2 JP 61257188 A JP61257188 A JP 61257188A JP 25718886 A JP25718886 A JP 25718886A JP H0816466 B2 JPH0816466 B2 JP H0816466B2
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correction
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敏美 松村
勲夫 大須賀
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日本電装株式会社
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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

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  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、吸気絞りを備えたディーゼル機関の排気ガ
ス再循環制御装置に関する。
〔従来の技術〕
自動車等の車両に用いられるディーゼル機関に於て、
排気ガス中のNOXの低減のために、排気ガスの一部を機
関吸気系へ還流させる所謂排気ガス再循環(以下「EG
R」という)を行うことが有効であることが従来より知
られている。このような装置は、例えば特開昭59−2159
52号公報等に示されるようにアクセル開度センサにより
機関負荷相当のものを代用検出し、機関回転数と該セン
サからの出力に応じてEGR制御用マップからEGR指令値を
与えるもの、あるいはEGR制御弁のリフト量又はEGR制御
弁への印加負圧を検出し、その値に応じて制御を行なう
もの等があるが、いずれもEGR量を実際に検出しないも
のである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記したような従来のEGR制御装置で
は、部品精度が大きく影響し、第4図のEGR指令値とEGR
量との関係図に示すように、一定のEGR指令値を与えて
も図中斜線で示すようなEGR量の過・不足が生じてスモ
ークの発生やエミッションの悪化の原因となっていた。
そこで本発明は上記の不具合点に鑑みなされたもの
で、ディーゼル機関の減速状態において、第5図に示す
ように吸気通路における吸気圧力(図では吸気負圧)が
EGR量に応じて変化する事に着目し、その吸気圧力に応
じて減速状態以外の領域を含む全域のEGR指令値を補正
する事により部品精度の影響を受ける事なく良好なEGR
制御を同い得る装置を提供する事を目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的を達成する為に本発明は、減速状態に所定
の開度に制御される吸気絞り弁を備え、この吸気絞り弁
の下流に排気ガスを再循環させるディーゼル機関の排気
ガス再循環制御装置であって、 前記ディーゼル機関の機関パラメータを検出する機関
パラメータ検出手段と、 前記機関パラメータに応じて基本となる排気ガス再循
環流量の指令値を演算する指令値演算手段と、 前記ディーゼル機関の減速状態を判別する減速状態判
別手段と、 前記ディーゼル機関の吸気通路における実際の吸気圧
力を検出する実吸気圧力検出手段と、 前記機関パラメータに応じて目標とする吸気圧力を演
算する目標吸気圧力演算手段と、 上記減速状態において、前記実際の吸気圧力と前記目
標とする吸気圧力との偏差に応じて前記排気ガス再循環
流量の補正指令値を演算し減速状態以外の機関状態にお
いても記憶保持しておく指令値補正手段とを備え、 該指令値補正手段に記憶された補正指令値により、前
記指令値演算手段にて演算された指令値を補正して排気
ガス再循環流量を制御することを特徴としている。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に示す実施例を用いて詳細に説明
する。
第2図は本発明の一実施例のEGR制御装置を備えたデ
ィーゼル機関を示している。図に於て、1はディーゼル
機関を示しており、該ディーゼル機関はシリンダボア2
を有し、該シリンダボア内にピストン3を摺動可能に受
入れ、ピストン3の上方に燃焼室4を郭定している。デ
ィーゼル機関1は噴口5を経て燃焼室4に連通した渦流
室6を有しており、該渦流室には燃料噴射ノズル7より
ディーゼル機関用の流体燃料が噴射供給されるようにな
っている。ディーゼル機関1は吸気絞り装置8,吸気マニ
ホールド9を経て図示されていない吸気ポートより燃焼
室4内に空気を吸入し、燃焼室4より排気ポート10を経
て排気マニホールド11へ排気ガスを排出する。吸気ポー
ト及び排気ポート10は各々ポペット弁により開閉される
ようになっており、図に於ては符号12によって排気用の
ポペット弁のみが示されている。
吸気絞り装置8は、種吸気通路13を開閉する主吸気絞
り弁14と、主吸気通路13をバイパスして設けられた副吸
気通路15を開閉する副吸気絞り弁16とを有している。主
吸気絞り弁14はアクセルペダル17に駆動連結され、アク
セルペダル17の踏込みが解除されている時には図示され
ている如き全閉位置し、アクセルペダル17の踏込み量の
増大に応じて開弁するようになっている。副吸気絞り弁
16はダブルダイヤフラム装置18に駆動連結され、ダイヤ
フラム室19と20の何れにも大気圧が導入されている時に
は図示されている如き全開位置に位置し、ダイヤフラム
室19に大気圧が導入されてダイヤフラム室20に負圧が導
入されている時には半開位置に位置し、ダイヤフラム室
19と20の何れにも負圧が導入されている時には全閉位置
に位置するようになっている。
ダイヤフラム室19と20には各々負圧制御弁21,22より
負圧と大気圧が選択的に導入されるようになっている。
負圧制御弁21と22は共に電磁式の負圧制御弁であり、通
電時には負圧タンク23の負圧をダイヤフラム室19或いは
20に導入し、非導通時には大気圧をダイヤフラム室19或
いは20に導入するようになっている。負圧制御弁21及び
22の通電制御は後述する制御装置25により行われるよう
になっている。
排気マニホールド11には排気ガス吸入ポート31が、吸
気マニホールド9には排気ガス注入ポート32が各々設け
られており、排気ガス注入ポート31は導管33,排気ガス
再循環制御弁34,導管35を経て排気ガス注入ポート32に
連通接続されている。
排気ガス再循環制御弁34は弁ポート36を開閉する弁要
素37を含み、該弁要素は弁ロッド38によってダイヤフラ
ム装置39に連結され、ダイヤフラム40の一方の側に設け
られたダイヤフラム室41に負圧が導入されていない時に
は圧縮コイルばね42のばね力により押し下げられて弁ポ
ート36を閉じ、これに対しダイヤフラム室41に負圧が導
入されている時には圧縮コイルばね42のばね力に抗して
持ち上げられ、弁ポート36をその負圧の大きさに応じて
開くようになっている。
ダイヤフラム室41には負圧制御弁43より負圧と大気圧
とが選択的に導入されるようになっている。負圧制御弁
43は電磁式の負圧制御弁であり、通電時には負圧タンク
23の負圧をダイヤフラム室41に導入し、非通電時には大
気圧をダイヤフラム室41に導入するようになっており、
所定周波数のパルス信号を与えられて通電状態と非通電
状態とを繰り返すことによりそのパルス信号のデューテ
ィ非の増大に応じて増大する負圧をダイヤフラム室41に
供給するようになっている。負圧制御弁43の通電制御は
制御装置25により行われるようになっている。
制御装置25はマイクロコンピュータ等の電気式のもの
であり、回転数センサ26より機関回転数に関する情報
を、機関スイッチ27よりその開閉に関する情報を、水温
センサ28より機関冷却水温度に関する情報を、アクセル
センサ29よりアクセルペダル17の踏込み量に関する情報
を、吸気圧力センサ30より吸気流で見て吸気絞り装置8
より下流側の吸気通路に於ける吸気負圧に関する情報を
各々与えられ、これら情報に従って負圧制御弁21,22及
び43に対する通電を制御するようになっている。
制御装置25は制御スイッチ27が閉じられていて水温セ
ンサ28により検出された機関冷却水温度が所定値、例え
ば60℃以下である時には負圧制御弁21と22の何れにも通
電を行わず、機関冷却水温度が所定値以上の時には負圧
制御弁22にのみ通電を行い、開閉スイッチ27が開かれた
機関停止時には機関スイッチ27が開かれた時より所定時
間が経過するまで負圧制御弁21と22の双方に通電を行う
ようになっている。
上述の如く負圧制御弁21及び22に対する通電が制御さ
れることにより、副吸気絞り弁16は機関暖機時には全開
位置にもたらされ、暖機完了後には半開位置にもたらさ
れ、機関停止時には所定時間全閉位置にもたらされる。
アイドル運転時にはアクセルペダル17の踏込みが解除さ
れて主吸気絞り弁14は全閉位置にあり、この時には副吸
気通路15を経てのみ吸気が行われることにより吸気絞り
が行われる。このアイドル吸気絞りは副吸気絞り弁16の
開弁位置が上述の如く制御されることにより暖機完了後
は暖機時に比して大きくなる。
次に制御装置25が行なうEGR制御を第3図に示すフロ
ーチャートを用いて説明する。
まずステップ100では、ディーゼル機関1の負荷状態
を示す機関パラメータとしての回転数Ne,アクセル開度
αをそれぞれ回転数センサ26,アクセルセンサ29により
検出し、その値を取込む。又、吸気圧力センサ30からの
吸気負圧Pimの値も取込む。
ステップ101では、回転数Neとアクセル開度αに応じ
て例えばEGR制御用マップから基本となるEGR量の指令値
Iを負圧制御弁43に通電すべく電流値で演算する。
ステップ102では、アクセル開度αからディーゼル機
関1が減速状態であるかどうかを判定する。つまり、例
えばアクセル開度αが所定値a以下であれば減速状態で
あると判定しステップ107に進み、所定値aより大きけ
れば減速状態でないと判定しステップ103に進む。
ステップ107では、減速開始後所定時間を経過したか
を判定する。所定時間経過している場合には、EGR量が
安定し、吸気負圧Pimの値が安定であると考えステップ1
08に進み、EGR指令値Iの補正量を決定するための学習
制御を実行する。又、所定時間経過していない場合には
ステップ113に進み、学習制御は行なわない。尚、本例
において減速状態とは主吸気絞り弁14が全閉位置にある
状態であるが、副吸気絞り弁16は全開か半開位置で安定
的な状態であればよい。
ステップ108では、第6図に示すように減速状態にお
いては、エンジン回転数Neが高回転であればある程吸気
負圧Pimが大きくなる事に着目し、第7図に示すような
エンジン回転数Neに応じた目標吸気負圧Pimtを算出す
る。尚、第6図において実線はEGR量が無い時、一点鎖
線はEGR量が増大の時の特性を示している。そして、ス
テップ109にて目標吸気負圧Pimtと実際の吸気負圧Pimと
の差ΔPim=Pimt−Pimを算出し、引続きステップ110に
てその吸気負圧の差ΔPimの絶対値が所定値b以内であ
るかどうかを判定し、所定値b以内である場合にはステ
ップ113に進み、補正指令値ΣΔIの更新をする事なく
前回の補正指令値ΣΔIi-1をメモリに保持する。又、所
定値bより大きい場合には前回の補正指令値ΣΔIi-1
は不十分とし、補正指令値ΣΔIを更新すべくステップ
111に進む。
ステップ111では、吸気負圧の差ΔPimに応じて補正量
ΔIiを算出し、引続きステップ112にてその補正量ΔIi
を前回の補正指令値ΣΔIi-1に加算し、新らたに今回の
補正指令値ΣΔIiとする。
そして、ステップ113にてその補正指令値ΣΔIiをメ
モリ内に記憶し、次ステップ103に進む。ここで使用す
るメモリとしては不揮発性メモリ、例えばバックアップ
タイプのRAMが適用可能であるが、揮発性メモリでもよ
く、その場合には補正指令値ΣΔIとして所定の初期値
(例えば0)を与えてやる必要がある。
ステップ103では、学習記憶している補正指令値ΣΔ
Iをメモリから呼び出し、ステップ104にて、EGR指令値
Iに応じた補正(f(I))を加味して修正補正指令値
ΔIcomp=ΣΔI×f(I)を演算する。尚、本ステッ
プは実行しなくてもよく、補正指令値ΣΔIにより直接
EGR指令値Iを補正してもよいが、本ステップを実行す
る事により、EGR指令値Iが回転数Neとアクセル開度α
とに応じて決定されている事から、アクセル開度αに応
じても補正がなされた事になる。
ステップ105では、EGR指令値Iに修正補正指令値ΔI
compを加算し、最終的なEGR指令値Iを算出し、ステッ
プ106にてそのEGR指令値Iを出力段にセットし本制御を
修正する。
そして、最終的なEGR指令値Iに応じたデューティ比
のパルス信号を負圧制御弁43に与えるようになってい
る。
次に、上記した実施例の動作を第8図に示すEGR指令
値I,吸気負圧PimとEGR量との相関図を用いて説明する。
図において、実線はEGR指令値Iに応じたEGR量の狙い
値であり、破線はEGR量のばらつきを示す特性である。
ここで、EGR指令値Iに対するEGR量の狙い値が図中な
のに対して部品精度等の影響を受けてEGR量がばらつい
て例えばに示す如くEGR量が減少した場合、吸気負圧P
imも狙い値 へ変化してしまう。この吸気負圧Pimのずれ量ΔPimを減
少すべく上述した学習制御がなされるのであり、EGR指
令値に補正指令値ΣΔIを加算し、狙い通りのEGR量
に相当する吸気負圧 を実現する。
即ち、減速状態での吸気圧力センサ30からの吸気負圧
Pimが目標とする吸気負圧ΔPimtに近づくように補正指
令値ΣΔIを決定し、その補正指令値ΣΔIによりEGR
指令値Iを補正する事により、部品精度等の影響による
EGR量のばらつきは補正修正され、部品精度等の影響を
受ける事のない良好なEGR制御を行い得る。
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく本発
明の範囲内にて種々の実施例が可能であることは当業者
にとって明らかであろう。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば、ディーゼル機関
の吸気絞り弁が減速状態になると所定の開度に制御さ
れ、かつ、吸気絞り弁下流に導入されるEGR量の違いに
より吸気絞り弁下流にて検出される吸気圧力が変動する
という性質をうまく利用して、減速状態において実際に
検出される吸気圧力の、機関パラメータにより定まる目
標圧力との偏差に基づき、EGR量の補正指令値を演算
し、これを減速状態以外の領域においても継続して記憶
しておき、全域にわたりこの補正指令値に従ってEGR量
を補正することができるので、部品精度の影響を受ける
事のない良好なEGR制御が可能となり、EGR量の過不足に
よるスモータの発生やエミッションの悪化を防止できる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の概要を示すブロック図、第2図は本発
明の一実施例のEGR装置を備えたデューティ機関を示す
概略構成図、第3図は制御装置が行なうEGR制御を説明
する為のフローチャート、第4図はEGR指令値とEGR量と
の関係図、第5図は減速状態におけるEGR量と吸気負圧
との関係図、第6図は減速状態におけるエンジン回転数
と吸気負圧との関係図、第7図はエンジン回転数に応じ
て目標吸気負圧を決定するための特性図、第8図は第2
図に示す実施例の動作を説明するためのEGR指令値、吸
気負圧とEGR量との相関図である。 A……ディーゼル機関,B……機関パラメータ検出手段,C
……指令値演算手段,D……減速状態判別手段,E……実吸
気圧力検出手段,F……目標吸気圧力演算手段,G……指令
値補正手段,1……ディーゼル機関,8……吸気絞り装置,1
0……吸気マニホールド,11……排気マニホールド,13…
…主吸気通路,14……主吸気絞り弁,15……副吸気通路,1
6……副吸気絞り弁,21,22……負圧制御弁,25……制御装
置,26……回転数センサ,29……アクセルセンサ,30……
吸気圧力センサ,34……排気ガス再循環制御弁。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】減速状態に所定の開度に制御される吸気絞
    り弁を備え、この吸気絞り弁の下流に排気ガスを再循環
    させるディーゼル機関の排気ガス再循環制御装置であっ
    て、 前記ディーゼル機関の機関パラメータを検出する機関パ
    ラメータ検出手段と、前記機関パラメータに応じて基本
    となる排気ガス再循環流量の指令値を演算する指令値演
    算手段と、 前記ディーゼル機関の減速状態を判別する減速状態判別
    手段と、 前記ディーゼル機関の吸気通路における実際の吸気圧力
    を検出する実吸気圧力検出手段と、 前記機関パラメータに応じて目標とする吸気圧力を演算
    する目標吸気圧力演算手段と、 上記減速状態において、前記実際の吸気圧力と前記目標
    とする吸気圧力との偏差に応じて前記排気ガス再循環流
    量の補正指令値を演算し減速状態以外の機関状態におい
    ても記憶保持しておく指令値補正手段とを備え、 該指令値補正手段に記憶された補正指令値により、前記
    指令値演算手段にて演算された指令値を補正して排気ガ
    ス再循環流量を制御することを特徴としたディーゼル機
    関の排気ガス再循環制御装置。
  2. 【請求項2】前記指令値補正手段は、前記偏差に応じて
    前記指令値の補正量を演算し、前回の補正量を示す補正
    指令値に該補正量を加算して今回の補正量を示す補正指
    令値とし、該補正指令値を記憶し、そして、該補正指令
    値に応じて前記排気ガス再循環流量の指令値を補正する
    ものである特許請求の範囲第1項記載のディーゼル機関
    の排気ガス再循環制御装置。
  3. 【請求項3】前記指令値補正手段は、前記今回の補正指
    令値を前記排気ガス再循環流量の指令値に応じて修正
    し、その修正した補正指令値を該排気ガス再循環流量の
    指令値に加算して最終的な指令値とする特許請求の範囲
    第2項記載のディーゼル機関の排気ガス再循環制御装
    置。
  4. 【請求項4】前記排気ガス再循環流量の指令値を機関の
    回転数及びアクセル開度に応じて演算すると共に、前記
    目標とする吸気圧力を機関の回転数に応じて演算するよ
    うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第
    3項のいずれかに記載のディーゼル機関の排気ガス再循
    環制御装置。
JP61257188A 1986-10-28 1986-10-28 デイ−ゼル機関の排気ガス再循環制御装置 Expired - Lifetime JPH0816466B2 (ja)

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JPS59120772A (ja) * 1982-12-27 1984-07-12 Toyota Motor Corp デイ−ゼル機関の排気ガス再循環制御方法
JPS6049256U (ja) * 1983-09-12 1985-04-06 マツダ株式会社 ディ−ゼルエンジンの排気還流装置
JPS6117460U (ja) * 1984-07-06 1986-01-31 日産自動車株式会社 デイ−ゼル機関の吸気装置

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