JPH10238414A - Egrの制御装置 - Google Patents

Egrの制御装置

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JPH10238414A
JPH10238414A JP9045911A JP4591197A JPH10238414A JP H10238414 A JPH10238414 A JP H10238414A JP 9045911 A JP9045911 A JP 9045911A JP 4591197 A JP4591197 A JP 4591197A JP H10238414 A JPH10238414 A JP H10238414A
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JP
Japan
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egr
differential pressure
opening
egr valve
cooler
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9045911A
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English (en)
Inventor
Toshiaki Takatsuki
俊昭 高月
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
Application filed by Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Priority to JP9045911A priority Critical patent/JPH10238414A/ja
Publication of JPH10238414A publication Critical patent/JPH10238414A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/45Sensors specially adapted for EGR systems
    • F02M26/46Sensors specially adapted for EGR systems for determining the characteristics of gases, e.g. composition
    • F02M26/47Sensors specially adapted for EGR systems for determining the characteristics of gases, e.g. composition the characteristics being temperatures, pressures or flow rates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/35Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with means for cleaning or treating the recirculated gases, e.g. catalysts, condensate traps, particle filters or heaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/07Mixed pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is either taken out upstream of the turbine and reintroduced upstream of the compressor, or is taken out downstream of the turbine and reintroduced downstream of the compressor

Abstract

(57)【要約】 【課題】 EGRにおけるトラップフィルタの抵抗
変化によるEGR量の運転時間による変化を防止してE
GR量を一定にできるようにEGRバルブ開度を調節で
き、しかも全体の装置を低コストに構成できるEGRの
制御装置を提供する。 【解決課題】 ディーゼル機関10の排気ガスEを吸気
Sに還流させるEGR管1に、EGRバルブ2、トラッ
プフィルタ7及びEGRクーラ3を順次配設し、機関運
転状況の検出手段4とEGRクーラ3の前後差圧の検出
手段5及び上記両検出手段4,5の検出値に基づきEG
Rバルブ2の開度を制御するコントローラ6を設け、こ
のコントローラ6が機関運転状況に基づいてEGRクー
ラ3の目標前後差圧を設定し、かつその実際の前後差圧
と目標前後差圧とが一致するようにEGRバルブ2の開
度を制御するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼル機関の
排気ガス還流装置(EGR)に配設されたトラップフィ
ルタにトラップの抵抗変化により、EGR量の運転時間
による変化を防止するため、汚れのないEGRクーラ部
の差圧を利用して、差圧が目標値に入るようにEGRバ
ルブの開度を調節制御するEGRの制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ディーゼル機関において、その排気ガス
を吸気に還流させることは、NOx低減に有力な手段で
あることは公知であるが、特にEGRクーラをそのEG
R管に配設したクールEGRは更にその効果が大きいこ
とも知られている。しかしながら、ディーゼル機関にお
いては、特にその排気ガス中に含まれるスモークのため
にEGRクーラが詰まるという不具合が生じ、このた
め、ディーゼル機関の排気ガス還流装置に関する特開平
5−71428号の発明に開示のごとく、トラップフィ
ルタ(ディーゼルパティキュレート)を装着して、スモ
ークを捕集するようにしているが、このトラップフィル
タによる抵抗増加が問題となる。
【0003】即ち、EGRの制御は、EGRバルブ(流
量制御弁)の開度の調節で行っており、機関の負荷、回
転数等の運転状況に対応した最適なバルブ開度が記憶さ
れたマップを用いたり、機関運転状況を変数としてバル
ブ開度を算出する演算式を用いる等の、フィードフォワ
ード制御により行われるが、トラップフィルタにトラッ
プされるスモークのためバルブ開度一定でもトラップフ
ィルタの抵抗が増加するためEGR量が変化(減少)す
るという不具合が生じる。
【0004】一方、上記フィードフォワード制御に加え
て、実際のEGR量をホットワイヤ式やオリフィス式等
の流量センサを用いて検出し、検出された実EGR量を
加味(フィードバック)してEGRバルブ開度を制御す
る技術が排気再循環装置に関する特開平8−23277
1号の発明に開示されており、このようなフィードバッ
グ制御を適用することで、上記トラップフィルタによる
抵抗増加によるEGR量の変化を防止することができる
が、上記のごとき流量センサは高価であり、装置全体が
高コストになってしまうという問題がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、EGRにお
けるトラップフィルタの抵抗変化によるEGR量の運転
時間による変化を防止してEGR量を一定にできるよう
にEGRバルブ開度を調節でき、しかも全体の装置を低
コストに構成できるEGRの制御装置を提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のEGRの制御装
置は、ディーゼル機関の排気ガスの一部を吸気中に還流
させるEGR管を設け、そのEGR管に排気ガス流れ方
向に順次EGRバルブ、トラップフィルタ及びEGRク
ーラを配設し、上記機関運転状況の検出手段とEGRク
ーラの前後差圧の検出手段及び上記2つの検出手段の検
出値に基づいてEGRバルブの開度を制御するコントロ
ーラを設けると共に、このコントローラが機関運転状況
に基づいてEGRクーラの目標前後差圧を設定し、かつ
EGRクーラの実際の前後差圧と目標前後差圧とが一致
するようにEGRバルブの開度を制御するようにするこ
とからなる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明のEG
Rの制御装置の一実施形態につき説明するが、図1のこ
のEGRの制御装置は、ディーゼル機関10の排気管か
ら排気タービン11への排気ガスEの一部を、排気ター
ビン11に直結したコンプレッサー12への吸気S中に
還流させるEGR管1の流路のガス流れ方向に順次EG
Rバルブ2、トラップフィルタ7及びEGRクーラ3を
配設することから構成されている。
【0008】次に、このディーゼル機関10の運転状
況、即ち、回転数、負荷等の検出手段4と、EGRクー
ラ3の前後差圧ΔPC の検出手段5及び上記2つの検出
手段4と5検出値に基づいて、上記EGRバルブ2の開
度を制御するコントローラ6とを設けている。さらに、
このコントローラ6は、ディーゼル機関10の運転状況
に基づいてEGRクーラ3の目標前後差圧ΔPC′を設
定すると共に、EGRクーラ3の実際の前後差圧ΔPC
と目標前後差圧ΔPC′とが一致するようにEGRバル
ブ2の開度を制御するようになっている。
【0009】すなわち、EGRバルブ2の開度は、コン
トローラ6で制御されるが、この制御はディーゼルエン
ジン10の回転数や負荷とから予め用意されたマップで
算出される目標前後差圧ΔPC′と、そしてEGRクー
ラ3の実際の前後差圧ΔPCの信号とを比較して開度決
定がなされる。図2にEGR量及び差圧と運転時間を示
しているが、図2に実線で示す如く、EGRバルブ開度
が一定でも前述のごとくトラップフィルタ7の抵抗(ト
ラップフィルタ7の前後差圧ΔPD )が増加するためE
GR量が変化(減少)するという不具合がある。
【0010】一方、EGRクーラ3の前後差圧ΔP
C は、トラップフィルタ7で排気ガスE中のスモークが
トラップされているため、EGRクーラ3の汚れによる
劣化がないので前後差圧ΔPcはEGR量と相関を持
つ。本発明ではこの特性を利用している。次に、このデ
ィーゼル機関10に必要なEGR量のマップを図3に示
しているが、このマップからEGR量とEGRクーラ3
の前後差圧ΔPC の関係から、EGR量とEGRクーラ
3の目標前後差圧ΔPC′のデータマップを設定する。
【0011】そこで、実際の運転時の作動について説明
すると、ディーゼル機関10の回転数と負荷を各センサ
ーの検出手段4で読み取り、EGRクーラ3の前後差圧
ΔP C を検出手段5で読み取り、別に持っているデータ
マップから算出した目標前後差圧ΔPC ′と比較する。
目標前後差圧ΔPC′と実際の前後差圧ΔPC との差X
は、図4に示すようにX=ΔPC′−ΔPC となる。
【0012】上記の値を使って図4に示すようにXが大
きい時はEGRバルブ2の開度を更に開ける。このフィ
ードバックによりXの値を±ΔXの範囲に入れることに
より、運転時間によるトラップフィルタ7へのスモーク
トラップによる抵抗変化に起因するEGR量の変化を防
止できる。以上に説明したEGRの制御装置の制御フロ
ーチャートを図5に示す。このフローチャートは一定周
期毎に実行され、機関回転数Neとアクセルペダル開度
(踏込量)Acc、EGRバルブ開度補正量Ricを読
込み、最終目標EGRバルブ開度RfをEGRバルブへ
出力して制御する。
【0013】詳細に説明すると、スタートすると、S1
で機関回転数Neとアクセルペダル開度(踏込量)Ac
cを検出手段4より入力し、S2で図3の右図のデータ
マップより目標前後差圧ΔPC′を算出し、S3でこの
ΔPC′の関数である基本目標EGRバルブ開度Rbを
演算する。次にS4でEGRバルブ開度補正量Ricを
読込み、S5で基本目標EGRバルブ開度RbとEGR
バルブ開度補正量Ricを加えた最終目標EGRバルブ
開度Rfを算出し、S6でこの最終目標EGRバルブ開
度RfをEGRバルブへ出力して制御する。次のS7で
検出手段5より実際の前後差圧ΔPC を入力し、S8で
図4のデータマップまたは演算式より(ΔPC′−ΔP
C )の関数である新しいEGRバルブ開度補正量Ric
を算出して、S9でメモリを更新する。
【0014】S9で更新されたEGRバルブ開度補正量
Ricは、次回の制御実行時にS4で読み込まれる。以
上のS1〜S9を繰り返しながらEGRバルブ2を制御
することにより、図2に破線で示すように、ΔPC が一
定となるようにEGRバルブ開度が制御され、その結
果、EGR量が一定となる。
【0015】
【発明の効果】以上に説明した本発明のEGRの制御装
置によれば、EGRにおけるトラップフィルタの抵抗変
化によるEGR量の変化を防止して一定にすることがで
きる。特に、本発明では、前述のごとき特開平8−23
2771号の排気再循環装置の従来例のごとく専用の流
量センサを負荷する必要がない(EGRクーラを固定絞
りと見なして、一種のオリフィス式流量センサを構成す
る)ので、システム全体を低コストに構成することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のEGRの制御装置の一実施形態におけ
る概略構成系統図である。
【図2】図1の制御装置のEGR量及び差圧と運転時間
との線図である。
【図3】図1のディーゼル機関に必要なEGR量のマッ
プを示す説明図である。
【図4】図1の制御装置の実際の運転時におけるEGR
クーラの目標前後差圧と実際の前後差圧との差との説明
図である。
【図5】図1のEGRの制御装置の制御フローチャート
である。
【符号の説明】
1 EGR管 2 EGRバル
ブ 3 EGRクーラ 4 検出手段 5 検出手段 6 コントロー
ラ 7 トラップフィルタ 10 ディーゼル
機関 E 排気ガス S 吸気

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディーゼル機関の排気ガスの一部を吸気
    中に還流させるEGR管を設け、そのEGR管に排気ガ
    ス流れ方向に順次EGRバルブ、トラップフィルタ及び
    EGRクーラを配設し、上記機関運転状況の検出手段と
    EGRクーラの前後差圧の検出手段及び上記2つの検出
    手段の検出値に基づいてEGRバルブの開度を制御する
    コントローラを設けると共に、このコントローラが機関
    運転状況に基づいてEGRクーラの目標前後差圧を設定
    し、かつEGRクーラの実際の前後差圧と目標前後差圧
    とが一致するようにEGRバルブの開度を制御するよう
    にしたEGRの制御装置。
JP9045911A 1997-02-28 1997-02-28 Egrの制御装置 Withdrawn JPH10238414A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6598396B2 (en) * 2001-11-16 2003-07-29 Caterpillar Inc Internal combustion engine EGR system utilizing stationary regenerators in a piston pumped boost cooled arrangement
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JP2008534835A (ja) * 2005-03-24 2008-08-28 エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンス テクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング 排気帰還路に排気処理装置と熱交換器とを備えた排気装置
US7658064B2 (en) * 2006-10-17 2010-02-09 Ibiden Co., Ltd. Exhaust gas purifying apparatus
JP2010216449A (ja) * 2009-03-19 2010-09-30 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
KR101251516B1 (ko) 2010-12-06 2013-04-05 기아자동차주식회사 엔진 시스템 및 이의 신호처리 방법
KR101360035B1 (ko) * 2008-12-05 2014-02-11 현대자동차 주식회사 차량의 이지알 유량 보상장치 및 방법

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Legal Events

Date Code Title Description
A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20060609