JPH0932650A - 内燃機関の排気還流制御装置 - Google Patents

内燃機関の排気還流制御装置

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JPH0932650A
JPH0932650A JP7177600A JP17760095A JPH0932650A JP H0932650 A JPH0932650 A JP H0932650A JP 7177600 A JP7177600 A JP 7177600A JP 17760095 A JP17760095 A JP 17760095A JP H0932650 A JPH0932650 A JP H0932650A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸気系圧力により目標のEGR率又はそれ相
当値を補正することによって、常に最適なEGR制御を
行う。 【解決手段】 S1において、アクセル開度や燃料噴射
量等負荷を代表する値とエンジン回転速度等のエンジン
運転状態を読み込む。S2では、吸気圧Pmを読み込
む。S3では、前記運転状態と吸気圧とから目標とする
EGR弁リフト量を演算する。S4では、S3で演算さ
れた目標EGR弁リフト量を基にEGR弁の駆動装置を
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼル機関等
の内燃機関の排気還流制御装置に関し、特に、過給機付
内燃機関に好適な排気還流制御技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の内燃機関(以下、エンジンと言
う)排気還流(以下、EGRと言う)制御技術として、
加速度合に応じてEGR減量補正量を変化させるように
したものがある(特開昭60−219444号公報参
照)。又、燃料噴射量を始めとする負荷とエンジン回転
速度で目標のEGR率或いはそれ相当値を設定する技術
も知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のEGR制御技術にあっては、特に過給機付の
エンジンの場合、加速度合が同じでも、オイル劣化等そ
の他のバラツキ要因のため、過給圧の変化度合が同じと
は限らないため、場合によっては、EGR減量補正量が
大き過ぎて減量し過ぎたり、又はEGRがかかり過ぎた
りして、常に最適なEGR制御を行うことが困難であっ
た。
【0004】そこで、本発明は、以上のような従来の実
情に鑑み、吸気系圧力により目標のEGR率又はそれ相
当値を補正することによって、常に最適なEGR制御を
行うことを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1に係
る発明は、図1に示すように、機関への排気還流量を制
御する排気還流制御弁と、機関の運転状態を検出する運
転状態検出手段と、吸気系の圧力を検出する吸気系圧力
検出手段と、前記運転状態検出手段及び吸気系圧力検出
手段から夫々出力される検出信号に基づいて目標の排気
還流率又はそれ相当値を演算する目標排気還流率演算手
段と、前記目標排気還流率又はそれ相当値となるように
前記排気還流制御弁を制御する制御手段と、を含んで構
成されたことを特徴とする内燃機関の排気還流制御装
置。
【0006】かかる請求項1に係る発明において、運転
状態及び吸気系圧力に基づいて目標の排気還流率又はそ
れ相当値が演算され、この目標排気還流率又はそれ相当
値となるように排気還流制御弁が制御される。請求項2
に係る発明は、請求項1記載の内燃機関の排気還流制御
装置に加え、機関運転状態検出手段により検出された機
関運転状態としての負荷を吸気系圧力検出手段により検
出された吸気系圧力で除した値を負荷相当値に変換する
手段を含んで構成し、前記目標排気還流率演算手段を、
前記負荷相当値に基づいて目標の排気還流率又はそれ相
当値を演算する構成とした。
【0007】請求項3に係る発明は、請求項1記載の内
燃機関の排気還流制御装置に加え、機関運転状態毎に目
標の排気還流率又はそれ相当値と吸気系圧力とを設定す
る手段を含んで構成し、前記目標排気還流率演算手段
を、前記設定された吸気系圧力と実際の吸気系圧力との
差に基づいて設定された目標の排気還流率又はそれ相当
値を補正する構成とした。
【0008】かかる請求項2及び3に係る発明におい
て、吸気系圧力により、目標排気還流制御弁リフト量が
補正される結果、加速時等において常に最適な排気還流
制御を行うことが可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明の実施の形態を詳述する。請求項1〜3に係る発
明の共通の実施例のシステムを示す図2において、過給
機1は、エアフィルタ2でダストを除去されて吸気通路
3に吸入される空気を吸気コンプレッサ1Aにより圧縮
過給して下流側の吸気マニホールド4に送り込む。
【0010】一方、ディーゼルエンジン5の燃焼室に装
着された燃料噴射手段としての燃料噴射ノズル6には、
噴射ポンプ7から各気筒に分配して燃料が圧送供給さ
れ、該燃料噴射ノズル6から燃焼室に向けて燃料が噴射
され、噴射された燃料は圧縮行程末期に着火して燃焼さ
れる。又、排気マニホールド8と吸気マニホールド4と
を結んでEGRバルブ9を介装したEGR通路10が接
続されると共に、前記吸気通路3の吸気コンプレッサ1
A上流側にEGR制御時に吸気を絞って排気圧と吸気圧
との差圧を拡大してEGRしやすくするためのスロット
ル弁31が介装され、主としてアイドル時や低負荷時に
排気改善、騒音対策のために前記スロットル弁31を絞
ると同時に、EGRバルブ9の開度を制御してEGR制
御を行う。
【0011】前記EGR制御は、具体的にはバキューム
ポンプ11からの負圧を電磁弁32を介してダイヤフラ
ム装置33に導いて前記スロットル弁31を絞ると同時
に、前記負圧をデューティ制御される電磁弁12(比例
ソレノイド)で大気との希釈割合を制御することによっ
てEGRバルブ9の圧力室に導かれる圧力を制御し、も
って開度を制御することによりEGR率を制御するよう
にしている。
【0012】上記したEGR率や燃料噴射制御は、コン
トロールユニット13により行われる。燃焼後の排気
は、排気マニホールド8より前記過給機1の排気タービ
ン1Bを回転駆動させた後、排気中に含まれるパーティ
キュレート(排気微粒子)等がフィルタ14で捕集さ
れ、マフラー15で消音された後に大気中に放出され
る。
【0013】前記過給機1の吸気コンプレッサ1A上流
の吸気通路3には、吸入空気流量を検出するエアフロー
メータ16、吸気コンプレッサ1A下流の吸気マニホー
ルド4には吸気圧を検出する吸気圧センサ34が設けら
れ、又、機関回転速度Neを検出する回転速度センサ1
7、燃料噴射ポンプ7のコントロールレバー開度を検出
するレバー開度センサ18、水温を検出する水温センサ
19等が設けられている。
【0014】次に、上記の構成に基づくEGR制御内容
を図3〜図8に基づいて説明する。先ず、図3に基づい
て、EGR制御フローを説明する。ステップ1(以下、
S1と略記する。以下同様)において、アクセル開度や
燃料噴射量等負荷を代表する値とエンジン回転速度等の
エンジン運転状態を読み込む。ステップ2では、吸気圧
Pmを読み込む。この吸気圧は、前述した吸気圧センサ
34による直接的な測定の他に、吸入空気量を検知する
装置からの信号に基づいて演算により求めるようにして
も良い。
【0015】ステップ3では、前記運転状態と吸気圧と
から目標とするEGR弁リフト量を演算する。この演算
方法については後述する。ステップ4では、ステップ3
で演算された目標EGR弁リフト量を基にEGR弁の駆
動装置を制御する。この駆動装置として、負圧と大気と
のバランスで制御される前記電磁弁(比例ソレノイド)
を用いた場合には、実EGR弁リフト量と目標EGR弁
リフト量との偏差から目標となるEGR弁リフト量とな
るように負圧側と大気側のソレノイドを駆動するデュー
ティに変換されて出力される。
【0016】又、この駆動装置として、ステップモータ
を用いた場合には、目標のステップ数に変換され、この
ステップ数までステップモータが駆動される。図4は、
目標のEGR弁リフト量を演算する方法を説明するフロ
ーであり、ステップ11では、負荷と吸気圧から負荷相
当値Qfeを演算する(Qfe=負荷/吸気圧)。この
Qfe演算式では、燃料噴射量が過渡時に増加した場
合、吸気圧の遅れにより相対的に負荷が高くなる値とな
る。ステップ12で、Qfeとエンジン回転速度から、
例えば、図6に示すようなリフトマップを参照して、目
標EGR弁リフト量を演算して、処理を終了する。
【0017】図5は、目標EGR弁リフト量の演算する
他の方法を説明するフローであり、先ず、ステップ21
において、アクセル開度又は燃料噴射量等の負荷を代表
する値とエンジン回転速度とから目標の吸気圧Pmtを
読み込む。この設定は、例えば、図8に示すようなマッ
プとなる。ステップ22では、実際の吸気圧Pmと目標
の吸気圧Pmtの差をとり、dPmとする。ステップ2
3では、dPmから、例えば図7に示すようなテーブル
を参照して負荷補正係数Kqfを求める。
【0018】ステップ24では、負荷とKqfから負荷
相当値Qfeを演算する(Qfe=負荷×Kqf)。ス
テップ25では、Qfeとエンジン回転速度から目標E
GR弁リフト量Tliftを演算し、処理を終了する。
以上のフローチャートの説明から明らかなように、吸気
圧により目標のEGR率又はそれ相当値を補正すること
によって、加速時等において常に最適なEGR制御を行
うことが可能となり、排気エミッションの悪化を防止す
ることができ、特に、過給機付のエンジンにおいて効果
的である。
【0019】これについて詳述すると、目標のEGR率
又はそれ相当値は、定常時に合わせて設定され、吸気圧
が定常に達したときの目標値であり、吸気圧が定常に達
するまでは新気の導入が不十分であるため、目標のEG
R率又はそれ相当値は下げる必要がある。上記の実施例
で述べた負荷相当値Qfeは、前述した通り過渡時には
相対的に大きくなるため、これに従って、目標EGR弁
リフト量は図6に示すように小さくなり、このように、
吸気圧により、目標EGR弁リフト量が補正される結
果、加速時等において常に最適なEGR制御を行うこと
が可能となる。
【0020】かかる効果を具体的に示したのが図9であ
る。即ち、EGRはNOxを下げるため、できるだけ多
くかけられるが、排気微粒子(PM)が増大するため、
そのトレードオフで目標値が設定される。一般的には、
EGR率の変化に対してNOxの感度が低く、PMの感
度が高いところに目標値が設定される。よって、図9に
示すように、従来と比較して、NOxは若干増加するか
又は殆ど変わらないが、PM増加は本発明制御により防
止できることが明らかである。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る発
明によれば、吸気系圧により目標の排気還流率又はそれ
相当値を補正することによって、常に最適な排気還流制
御を行うことが可能となり、排気エミッションの悪化を
防止することができ、特に、過給機付の内燃機関におい
て効果的である。
【0022】請求項2に係る発明によると、負荷を吸気
系圧力で除した値を負荷相当値に変換し、この負荷相当
値に基づいて目標の排気還流率又はそれ相当値を演算す
る構成としたから、又、請求項3に係る発明によると、
機関運転状態毎に設定された吸気系圧力と実際の吸気系
圧力との差に基づいて設定された目標の排気還流率又は
それ相当値を補正する構成としたから、吸気系圧によ
り、目標EGR弁リフト量が補正される結果、加速時等
において常に最適なEGR制御を行うことが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 請求項1に係る発明の構成図
【図2】 請求項1〜3に係る発明の実施例共通のシス
テム図
【図3】 EGR制御フロー
【図4】 目標EGR弁リフト量演算フロー
【図5】 目標EGR弁リフト量演算フロー
【図6】 目標EGR弁リフト量マップ
【図7】 負荷補正テーブル
【図8】 目標吸気圧マップ
【図9】 本発明の効果を示すタイムチャート
【符号の説明】
5 ディーゼルエンジン 9 EGRバルブ 13 コントロールユニット 17 回転速度センサ 18 レバー開度センサ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】機関への排気還流量を制御する排気還流制
    御弁と、 機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 吸気系の圧力を検出する吸気系圧力検出手段と、 前記運転状態検出手段及び吸気系圧力検出手段から夫々
    出力される検出信号に基づいて目標の排気還流率又はそ
    れ相当値を演算する目標排気還流率演算手段と、 前記目標排気還流率又はそれ相当値となるように前記排
    気還流制御弁を制御する制御手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の排気還
    流制御装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の内燃機関の排気還流制御装
    置に加え、 機関運転状態検出手段により検出された機関運転状態と
    しての負荷を吸気系圧力検出手段により検出された吸気
    系圧力で除した値を負荷相当値に変換する手段を含んで
    構成され、 前記目標排気還流率演算手段を、前記負荷相当値に基づ
    いて目標の排気還流率又はそれ相当値を演算する構成と
    したことを特徴とする内燃機関の排気還流制御装置。
  3. 【請求項3】請求項1記載の内燃機関の排気還流制御装
    置に加え、 機関運転状態毎に目標の排気還流率又はそれ相当値と吸
    気系圧力とを設定する手段を含んで構成され、 前記目標排気還流率演算手段を、前記設定された吸気系
    圧力と実際の吸気系圧力との差に基づいて設定された目
    標の排気還流率又はそれ相当値を補正する構成としたこ
    とを特徴とする内燃機関の排気還流制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113006952A (zh) * 2019-12-20 2021-06-22 广州汽车集团股份有限公司 一种废气再循环系统动态延迟时间的计算方法及装置

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