JPS5974364A - デイ−ゼル機関用排気ガス再循環率制御装置 - Google Patents

デイ−ゼル機関用排気ガス再循環率制御装置

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Publication number
JPS5974364A
JPS5974364A JP57182580A JP18258082A JPS5974364A JP S5974364 A JPS5974364 A JP S5974364A JP 57182580 A JP57182580 A JP 57182580A JP 18258082 A JP18258082 A JP 18258082A JP S5974364 A JPS5974364 A JP S5974364A
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JP
Japan
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rate
egr rate
engine
detector
outside air
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Pending
Application number
JP57182580A
Other languages
English (en)
Inventor
Mikio Kumano
熊野 幹夫
Shizuo Kawai
川合 静男
Noritaka Ibuki
伊吹 典高
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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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
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/06Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding lubricant vapours
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ディーゼル機関及び燃料噴射ポンプの運転条
件を電気信号によって検出し、電気的波−算手段によっ
て前記運転条件から目標とずべき機(2) 関のEGR率(排気ガス再循環率)を演算し、ト〕GR
率調節手段を帰還制御する制御装置に関するものである
最近、内燃機関の排気ガスによる大気汚染が問題視され
、ガソリン機関においては、排気ガス規制値として規制
され、ディーゼル機関においても排気ガス浄化のための
規制値が制定されにうとしている。このためディーゼル
エンジンのEGR率制御が検討されている。
ディーゼルエンジンは一般的には吸気管内に絞り等によ
る圧損部分はなく外気がそのまま吸入される。すなわち
大気条件が一定であれば燃*1噴1・i量から吸気過剰
率が算出され、吸気過剰率に対してEGR率を制御する
ことができる。しかし人気条件変化等による吸入外気質
量流量変化を原因とするEGR率の変化に対しては制御
不能であった。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、ディーゼ
ル機関の電気的制御システムにおいて、大気圧等を考慮
して吸入外気質量流量を正確に検出し、吸入り1気質量
流量変化によるEGR率補正補正) 係数を算出し、機関の燃料噴射量及び回転速度から求ま
る基本目標EGR率を前記EGR率補正補正係数正して
目標EGR率を算出し、EGR率調被調整手段め細かく
帰還制御することにより大気圧等によらずEGR率を正
確に制御して排気浄化をはかることができるディーゼル
機関用排気ガス再循環率制御装置の提供を目的とする。
以下本発明になる装置を図面に示す実施例により説明す
る。第1図は本発明の一実施例を示す構成図である。1
a〜1jはディーゼル機関B及び分配型(VE型)燃料
噴射ポンプAの運転条件を電気信号として検出する運転
条件検出器(センサ)であり、エンジン回転検出器1a
、役人外気体積流量検出器1b、吸気温度検出器1c、
大気圧検出器IC゛、エンジン冷却水温検出器1d、ア
クセル操作量検出器1e、燃料調節部材位置検出器1 
f、 EGRバルブリフト検出器1g1タイマピストン
位置検出器1h、スタータスイッチ状態検出器111及
びキースイッチ状態検出器1jから成っている。
(4) 2は燃料噴射ポンプAの燃料噴射量、燃料噴射時期、及
びディーゼル機関BのEGR率を制御する演算処理装置
としてのマイクロコンピュータCの主要部をなす中央処
理ユニソ) (CPU)であり、3はそのプログラムメ
モリ及びデータメモリ(ROM、RAM)である。
CPU2は噴射量制御機能として、運転条件検出器1a
〜1eより回転数信号、吸入りI気体積流量信号、吸気
温度信号、大気圧信号、エンジン冷却水温信号、アクセ
ル操作量信号を波形整形回路、あるいはA/Dコンバー
タを介して入力し、目標噴射量Qfを算出し、D/Aコ
ンバータに出力している。位置決めサーボ回路4は、C
PU2からD/Aコンバータを通じて出力された目標噴
射量指令電圧Vsと燃料調節部材(スピルリング)5の
実位置を検出する実位置検出器1fからの出力を比較し
て誤差を検出し、誤差信号を処理して、誤差を修正する
ように電気的サーボ手段としての電磁アクチュエータ7
を駆動する。電磁アクチュエータ7は位置決めサーボ回
路4からの信号に応(5) じて燃料調節部材5を動かすものであり、リニアソレノ
イドを使用している。
またCPU2は燃料噴射時期制御機能として、運転条件
検出器より回転数信号、エンジン冷却水温信号、吸入外
気体積流量信号、吸気温信号、大気圧信号を入力し、前
記目標噴射量Qfとにより目標燃料噴射時期’p f 
i nを算出する。本実施例においてはCPU2は燃料
噴射量についても制御しているため、前記目標噴射量Q
fを燃料噴射量として目標EGR率E f i Nを算
出しているが、実燃料噴射量検出器により燃料噴射量を
検出し、目標EGR率E f I Nを算出する方式も
同様に実現できる。
このタイマピストンによる燃料噴射時期制御機構は第2
図に示す通りである。タイマピストン21はピンチによ
りローラリング23と接続されており、タイマピストン
21が図中左方へ移動するとローラリング23は右回転
方向に回転し、燃料噴射時期は進角側に変わるものであ
る。25はベーン型燃料ポンプであり、噴射ポンプの図
示しない(6) ドライブシャフトにより回転し、燃料タンクから燃料を
ポンプ内圧力室29へ圧送する。26はオーバーフロー
チェックバルブであり、ポンプ内圧力室28の圧力の過
上昇を防ぐためのものである。
ポンプ内圧力室29内の燃料は機関へ噴射されると共に
、絞りを通りタイマピストン高圧室20−・・導びかれ
る。従って、タイマピストン高圧室20の圧力と、低圧
室27中のタイマピストンリターンスプリングの力がつ
り合う圧力でタイマピストンの位置が決まるためローラ
リング23の位置が定まり、噴射時期が決まる。22は
タイマビス1ン位置調節手段としての電磁バルブであり
、24は実噴射時期検出器としてのタイマピストンの実
位置検出器である。
CP、 U 2はこのタイマピストン実位置検出器24
からタイマピストン実位置TPPを入力する。
さらに前記目標燃料噴射時期Tf inより決定される
目標タイマピストン位置TPPとタイマピストン実位置
Tppを比較してその誤差を算出する。
次に誤差を修正するようにタイマピストン実位置調(7
) 整用電磁バルブ22を制御する。
EGR率制御も同様に、運転条件検出器より回転数信号
、吸入外気体積流量信号、吸気温度信号、大気圧信号、
エンジン冷却水信号を入力し、前記目標噴射量Qfとに
より目標EGR率Ef inを算出する。
FORバルブ8は第1図に示す通り、ディーゼル機関B
の吸、排気管を連通ずる通路に取り付けられており、E
GR率はそのバルブリフトにより調節される。EGRバ
ルブリフトはEGRバルブケースとダイヤフラムによっ
て形成される負圧室8C内の圧力と負圧室8C内のスプ
リング8aのバネ力のつり合いにより決定され、その圧
力を負圧源9と大気に接続された負圧制御弁VSVI、
VSV2により制御する。1gは実EGR率検出器とし
てのEGRバルブリフト検出器であり、CPU2はこの
EGRバルブリフト検出器からEGRバルブ実リフ)E
vpを入力する。さらに前記目標EGR率より決定され
る目標EGRバルブリフトとEGRバルブ実リフトを比
較してその誤差(8) を算出する。次に誤差を処理して、誤差を修正するよう
にEGRバルブ調整用の■sV1を制御する。またVS
V2は急加速時に開き、EGRを一時的に停止する。
本実施例では、吸入されるり(気質量流量を検出するた
めに、吸入外気体積流量を1測するエアフローメータ及
び大気状態のずれを検出するための吸気温センサ、大気
圧センサを使用した場合の構成を示している。エアフロ
ーメータは吸気体積流量によってメジ中−リングプレー
ト開度が変化し、その開度を可変抵抗器により検出する
方式のものを使用している。
吸気温センサは、エアフローメータの内部に配置させて
あり、吸入外気体積流量検出器を通過する吸気温を検出
している。また吸入り(気の圧力を検出するために、大
気圧センサを利用しているのハエアフロ−メータの圧力
損失が極めて小さいためであり、圧力損失が大きい場合
には、吸入り)気体積流量検出器を通過する時の吸気圧
力を検出しなければならない。
(9) また第3図に示す様に、吸気管中に熱線IB1を配置し
、加熱した熱線からの熱の放散が、吸入空気質量流量に
関係があることを利用して吸入空気質量流量を検出する
熱線式エアフローメータIBを使用した場合も同様に実
現できる。なお、IB2は熱線からの熱の放散に応じた
信号を検出、増幅“する回路である。
以下第4図(A)、(B)、(C)に示すフローチャー
1・に従って燃料噴射量、燃料噴射時期、EGR率の制
御手順を詳細に記述する。第4図(A)(B)はメイン
ルーチンであり、302〜331Aまたは331Bのス
テップを繰り返し実行している。301ステツプは以後
の処理に必要なイニシャル七ソ!・等積々の準備をする
。302ステツプでは、前記運転条件検出器からの出力
を取り込む。303ステツプでは、302ステツプで取
り込まれた吸入外気体積流量及び吸気温度及び大気圧よ
り吸入外気質量流量GAiRを算出する。
304ステツプは、機関の回転数により機関の始動時か
どうかを判定し、目標燃料噴射量演算方(10) 法を変えるステップで、機関始動時には305ステツプ
で始動時基本噴射量QSTAを、306ステノブでエン
ジン冷却水温からエンジン冷却水温補正量Qwを求め、
始動時燃料噴射量を算出する。
機開始動後は308ステツプに進み、回転数とアクセル
操作量により基本燃料噴射量Q B A s [、を算
出する。この求め方は第1図のメモリ3 (ROM)に
回転数とアクセル操作量をパラメータとする2次元マツ
プを記憶さゼておき、そのマツプを検索補間することに
より求める。
309ステツプでは回転数をバラメークとする1次元マ
ツプを検索補間して算出された基本最大制限噴射量を、
303ステツプで求めた吸入り1気質量流量GAiRで
補正し、最大制限噴射量Q MAXを算出する。次に3
10ステツプで前記基本噴射ff1Qs A S Eと
最大制限噴射量QMAXを比較して、量の少ない方を選
択し、目標照射量orinとする。すなわち最大制限噴
射量は基本噴口・1量の上限となる。311.312ス
テツプでは目標噴射量Qfinを目標噴射量指令電圧■
5に対応するデジタル値に変換しD/Aコンバータへ出
力している。313〜323ステツプは燃料噴射時期を
制御するステップである。313ステツプは機関の回転
数により、機関の始動時かとうかを判定し、目標撚*゛
1噴射時期演算方法を変えるステップで、機関始動時に
は、314ステツプで始動時燃料噴射時期TsTAを算
出する。機開始動後は、315ステツプに進み、回転数
と目標撚!、:1噴射量Qfinにより、基本燃料噴射
時期TBA!9゜を算出する。316ステソプではエン
ジン冷却水温からエンジン冷却水温補正量TWを求め、
317ステソブでは吸入外気質量流JfLGAiRから
吸入から吸入外気質量流量補正係数ρを求める。
318ステツプでは算出された基本燃料噴射時期1” 
B A S E、エンジン冷却水温補正量Tw、吸入り
1気質量流量補正係数ρから目標燃料噴射時期Tfin
を算出する。319ステツプでは、演算された目標燃料
噴射時期Tfinまたは、始動時燃料噴射時期TSTA
を目標タイマピストン位置TTPに変換する。320,
321ステツプでは前記タイマピストン位置検出器から
データを入力し、タイマピストン実位置Tppを算出す
る。322ステツプでは前記目標タイマピストン位置T
 T 、)と前記タイマピストン実位置TPPとの差を
取り、タイマピストン位置誤差TERRを算出する。そ
して、323ステツプではこの誤差を処理して、その誤
差を修正するようなタイマピストン位置調整用電磁開弁
パルス幅PWTを算出する。
324〜331Aまたは331BステツプではEGR率
制御ステップであり、324ステツプでは回転数と目標
燃料噴射11Qfinにより、基本EGR率EBASE
を算出する。325ステツプでは吸入久気質量流量GA
iRから吸入外気質量流量補正係数εを求める。次に3
26ステソブでは算出された基本EGR率EBAsEと
吸入外気質量流量補正係数εから目標EGR率Efin
を算出する。327ステソブでは演算された目標EGR
率Efinを目標EGRバルブリフトETPに変換する
。328.329ステツプではけ前記EGRバルブリフ
ト検出器からデータを入力しE(13) GRバルブ実リすトE P l)を算出する。330ス
テツプでは前記目標EGRバルブリフ)ETPと前記E
GRバルブ実リフトEppとの差を取り、EGRバルブ
リフト誤差EERRを算出する。331ステツプではア
クセル操作量の変化等から急加速時か否かを判定し、急
加速時であれば331BステツプでEGRバルブリフト
調整用VSVZ開弁パルスを出力する。急加速時でなけ
れば331ステツプでこの誤差を処理して、その誤差を
修正するようなEGRバルブリフト調整用VSVIの駆
動パルス幅PWEIを算出する。
またメインルーチンの外に定時割込みルーチンを持ち、
第4図(C)にそのフローチャー!・を示す。この定時
割込みルーチンは一定時間毎のパルス信号によりその処
理を開始する。まず332ステツプでは一定時間毎の機
関エンスI・検出処理等の定時割込み処理を行なう。3
33ステツプでは323ステツプで演算されたパルス幅
PW、をカウンタに出力し、そのパルス幅の制御信号を
タイマピストン位置調節用電磁バルブに出力する。3(
14) 34ステツプで(J、同様に331ステツプで演算され
たパルス幅PWEIをカウンタに出力し、そのパルス幅
の制御信号をEGRバルブリフト調整川V用V 1に出
力する。すなわち定時割込み毎にあるパルス幅のパルス
を出力するため、定時割込み周期毎のパルスデコーティ
ーを制御することになる。
以上詳細に説明したように本発明は、ディーゼル機関の
EGR率を電気的演算処理装置で制御するシステムにお
いて、機関回転速度と燃オー1噴射量によって算出され
る基本EGR率を、大気圧等を考慮して正確に検出され
た吸入り1気質量流量により補正して目標EGR率を演
算し、EC,R率調節手段を帰還制御しているので、吸
入り)気質量流量の変化によらず、的確にEGR率制御
ができ、ディーゼル機関の排気ガス11+化に大きな効
果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第2図は
第1図中の噴射時期制御機構の断面構成図、第3図は第
1図中の吸入り1気質量流量検出手段の他の例を示す構
成図、第4図(A)、(B)、(C)は第1図に示す装
置の制御手順を示すフローチャー1・である。 1a・・・回転速度検出器、1b・・・吸気流量検出器
、IC・・・吸気温度検出器、lc’・・・大気圧検出
器、1d・・・冷却水温検出器、1e・・・アクセル操
作量検出器、1f・・・燃料調節部材位置検出器、1g
・・・EGRバリブリフト検出器、1B・・・熱線式エ
アフローメータ、2・・・中央処理コ、ニット、3・・
・メモリ、4・・・位置決めサーボ回路、5・・・燃料
調節部材、7・・・?l+fiアクチュエータ、8・・
・EGRバルブ、A・・・燃第1噴躬ポンプ、B・・・
ディーゼル機関、C・・・演算処理装置、D・・・吸気
管。 代理人弁理士 岡 部   隆 44 第 4 (B) 0木県タイ7ヒ9ストンX±−1Trp葺出 TTP 
 =f(n;闘)   319タイ71:′ストンイと
#へカ タイマし’、;cLン喫X立i。 TPP ’J−出 タイマし・ストフッ士賀!官哄差 T噂情止T瞭−−TTP  ″:322ン准ヒ置謁撃書
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Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ディーゼル機関のEGR率を調節するEGR率調
    節手段と、機関の運転条件を電気信号として検出する運
    転条件検出器と、前記EGR率に応じた実EGR率信号
    を発生する実EGR率検出器と、前記運転条件検出器か
    らの電気信号に応じて記憶手段に記憶された演算プログ
    ラムに従って目標EGR率を算出すると共に前記実EG
    R率の目標EGR率に対する誤差を修正する様に、前記
    EGR率調節手段を操作する演算処理装置とを備え、前
    記運転条件検出器は機関に吸入される外気の質量流量を
    検出する後人外気質量流量検出手段、機関回転速度を検
    出する回転速度検出器及び機関の燃料噴射量を検出する
    燃料噴射量検出手段を有すると共に、前記演算処理装置
    は機関の回転速度と燃料噴射量とに応じて算出される基
    本目標EGR率を少なくとも前記吸入外気質量流量に応
    じて算出(1) される吸入外気質量流量補正係数で補正して前記目標E
    GR率を算出することを特徴とするディーゼル機関用排
    気ガス再循環率制御装置。
  2. (2)前記後人外気質量流量検出手段として、機関に吸
    入されるり1気の体積流量を検出する吸入外気体積流量
    検出器、機関に吸入されるり(気の温度を検出する吸気
    温度検出器及び機関に吸入される外気の圧力を検出する
    大気圧検出器を備えることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の排気ガス再循環率制御装置。
  3. (3)前記後人外気質量流量検出手段として、吸気管内
    に熱線を配置し、加熱された熱線からの熱の放散に応じ
    て吸入外気質量流量を検出する熱線式吸入外気質量流量
    検出器を備えることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の排気ガス再循環率制御装置。
JP57182580A 1982-10-19 1982-10-19 デイ−ゼル機関用排気ガス再循環率制御装置 Pending JPS5974364A (ja)

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JP57182580A JPS5974364A (ja) 1982-10-19 1982-10-19 デイ−ゼル機関用排気ガス再循環率制御装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6227182B1 (en) 1998-06-09 2001-05-08 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas recirculation control system for internal combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6227182B1 (en) 1998-06-09 2001-05-08 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas recirculation control system for internal combustion engine
EP0964142A3 (en) * 1998-06-09 2001-11-07 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas recirculation control system for internal combustion engines

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