JPS60259759A - デイ−ゼルエンジンの排気還流制御装置 - Google Patents

デイ−ゼルエンジンの排気還流制御装置

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JPS60259759A
JPS60259759A JP59115106A JP11510684A JPS60259759A JP S60259759 A JPS60259759 A JP S60259759A JP 59115106 A JP59115106 A JP 59115106A JP 11510684 A JP11510684 A JP 11510684A JP S60259759 A JPS60259759 A JP S60259759A
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JP
Japan
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egr
load
egr control
atmospheric pressure
engine
Prior art date
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Pending
Application number
JP59115106A
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English (en)
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Yoshihisa Kawamura
川村 佳久
Yukihiro Eto
江藤 幸寛
Giichi Shioyama
塩山 議市
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60259759A publication Critical patent/JPS60259759A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/0017Controlling intake air by simultaneous control of throttle and exhaust gas recirculation
    • 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
    • Y02T10/40Engine management systems

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  • 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】 (技術分野) この発明は、ディーゼルエンジンの排気還流制御装置に
関する。
(従来技術) エンジンから排出されるNOxを低減する目的で排気の
一部を吸気中に還流し、燃焼を抑制する排気還流装置(
EGR装置)が知られているが、この排気還流装置では
、エンジンの運転性を損わずに排気組成を改善するため
には、還流する排気(EGRガス)の流量を運転状態に
応じて適正に制御する必要がある。
第7図は従来のディーゼルエンジンに装備される排気還
流制御装置の一例で(1981DATSUN−810デ
イーゼルサービスマニユアル・・・日i自動車■198
1年3月発行等参照)、1はエアクリーナ、2は吸気通
路、3はエンジン本体、4は排気通路、5は吸気通路2
と排気通路4とを連通ずるEGR通路な示し、吸気通路
2にはEGR通路5の開口部よシも上流側に絞り弁6が
、またEGR通路5の途中にはEGR制御弁7がそれぞ
れ介装されている。
絞り弁6はダイヤフラム装置8により駆動され、ダイヤ
フラム装置8の圧力室9に負圧源(バキュームポンプ、
バキュームタンク等)10からの負圧が作用すると所定
の半開位置に、同じく圧力室9に大気が開放されると全
開位置になる。このときの負圧−大気圧の切換は、制御
回路11からの信号に応動する三方電磁弁12を介して
なされる。
EGR制御弁7は第2のダイヤフラム装置13により駆
動され、その圧力室14に負圧源10からの負圧がその
まま作用すると全開位置に、その負圧が減圧(オリフィ
ス15による)されると半開位置に、圧力室14が大気
に開放されると全閉位置になる。このときの負圧−減圧
−大気圧の切換は、制御回路11からの信号に応動する
第2゜第3の三方電磁弁16.17による。ただし、三
方電磁弁12.16.17はそれぞれ通電ONでボー)
/とmを連通し、通電OFFでボートlとnを連通する
そして、制御回路11は、図示しない燃料噴射ポンプの
コントロールレバーに追従する負荷センサ18を介して
エンジンの負荷状態を、回転センサ19を介してエンジ
ンの回転速度を、また水温センサ20を介してエンジン
の冷却水温等をそれぞれ検出し、運転状態に応じたEG
Rガス量、EGR率となるように前記三方電磁弁12,
16゜17を駆動する。
例えば、比較的高率の排気還流を行なう必要のある低負
荷域では、絞り弁6が半開位置、EGR制御弁7が全開
位置となるように制御して、このとき絞シ弁6の下流側
に生じる負圧で十分量のEGRガスを還流する。
部分負荷域では、この状態から絞り弁6を全開位置にし
て吸入負圧の発生を解除し、ある程度負荷が大きくなる
とEGR制御弁7を半開位置にしてEGRガス量を減少
させる。
さらに負荷が大きく々る高負荷域では、エンジンの高い
出力を維持するようにEGR制御弁7を全閉にして排気
還流を停止する。
 3− また、エンジンのスタート時や暖機運転時には始動性を
良好に保ち、暖機な促進するために同じ(EGR制御弁
7を全開にする。
このようにして、エンジンの運転状態に応じた適正な排
気還流を行なうのである。
しかしながら、このように排気還流を制御していても、
例えばエンジンを大気圧の低い高地にて運転する場合に
は、空気密度が低下しエンジンの吸入空気重量が減少す
るため、相対的に燃料の供給量が増えると共に、EGR
ガス量も増えてしまう。したがって、高地等ではNOx
はよく低減されるものの、燃焼状態が悪化しやすく、こ
のためスモークやパーティキュレートの排出を招くとい
う問題があった。
(発明の目的) この発明は、このような問題点に着目してなされたもの
で、高地等においても良好な排気性能を確保することを
目的としている。
(発明の開示) この発明は、第1図に示すように吸気通路の途 4− 中に介装される絞勺弁6と、この絞シ弁6よりも下流側
の吸気通路と排気通路とを連通ずるEGR通路の途中に
介装されるEGR制御弁7と、エンジンの負荷と回転速
度を検出する手段18.19と、これらの検出値に基づ
いて目標EGR率を演算する手段21と、この目標EG
R率よJEGR制御指令値を算出し、この指令値に応じ
て前記絞)弁6とEGR制御弁7の開度を制御する手段
22とを備えたディーゼルエンジンの排気還流制御装置
において、大気圧を検出する手段23と、この検出値か
ら前記回転速度に対する基準負荷を演算する手段24と
、この基準負荷と前記エンジン負荷とを比較する手段2
5と、この比較結果に応じて大気圧の低いときに前記E
GR制御指令値を補正する手段26とを設ける。
したがって、高地等において排気還流が過多となるよう
なことはなく、このためスモーク等の発生を防止しつつ
NOxを効率良く低減することが可能となる。
(実施例) 第2図は本発明の実施例をフローチャートにて表わした
もので、その機械的な構成は第、7図と、機能的な構成
は第1図と同様である。
まず、101.102において、負荷検出手段(負狗セ
ンザ)18と回転速度検出手段(回転センサ)19と冷
却水温検出手段(第1図では図示していない)20から
のエンジン負荷91回転速度N、冷却水温Tが目標EG
R率演算手段21に、大気圧検出手段(圧力センサ)2
3からの大気圧Pが基準負荷演算手段24 VL:読込
まれる。
冷却水温Tが下限温度Toよシも低いときには103か
ら118へ行き、排気還流を行なわないように制御手段
22がEGR制御指令値Sd (後述する)を辿択する
冷却水温Tが下限温度TOよりも高いときには104.
105へ行き、演算手段21によりエンジン負荷Qと回
転速度Nとから第3図に示すように設定された目標EG
R率(MEGR)が選出されると共に、このMEGRよ
シ制御手段22がE G R制御指令値を算出する。
そして、このとき大気圧Pが所定値p+(例えば1気圧
)以上であれば、106から後述する補正ルーチンをバ
イパスして135へ行き、前記EGR制御指令値に応じ
て絞り弁6とEGR制御弁7の開度が制御されるが、こ
の場合前記MEGRによって弁6,7を第4図に示すよ
りなA、B、C,Dの4つのステージに段階的に切換制
御するようになっている。
例えば、MEGRが高率域(第3図のCゾーン)では弁
6,7がAステージとなるようにEGR制御指令値Sa
が選出され、中重職(bゾーン)では弁6,7がBステ
ージとなるように、低率域(Cゾーン)では弁6,7が
Cステージと々るようにO重職(dゾーン)では弁6,
7がDステージとなるようにEGR制御指令値Sb、S
c、Sdが選出される。
そして、135にてそのEGR制御指令値Sa〜Sdに
応じた制御信号が三方電磁弁12,16゜17に出力さ
れ、絞り弁6およびEGR制御弁7の開度を制御する。
一方、大気圧Pが所定値P1よシも低く下限値P。
よシも高いときには106,107から108゜109
.110へ行き、このとき前記MEGRがdゾーンであ
れば135の、Cゾーンであれば111〜118の、b
ゾーンであれば119〜126の、Cゾーンであれば1
27〜134のフローに入る。
ただし、大気圧Pが下限値P。よシも低いときには、前
述の冷却水温Tが下限温度T。よシも低いときと同様、
107から118に行く。
111.119,127では、基準負荷演算手段24に
より予めc、b、Cゾーンの回転速度Nに対する基準負
荷Qco 、 Qbo s Qaoが読出され、112
.120.128では大気圧Pから基準負荷Qco 、
 Qbo 、 Qaoに対応して第5図に示される負荷
修正量Da 、Db 、Daが選出される。
113.121.129にて基準負荷Qco I Qb
o +Qaoから負荷修正量Da 、Db 、Daが減
算され、減算後の基準負荷Qc 、Qb 、Qaと前記
エンジン負荷Qとが比較手段25により114,122
゜130にて比較される。
第6図にある回転速度Nのときの」二記基準負荷と負荷
修正量の1例を示すと、大気圧Pが低いときほど基準負
荷Qc 、Qb 、Qaか減少され、各ゾーンの範囲を
狭めるようになっている。
そして、115.123.131にて比較結果△Qが正
であれば、各ゾーンに対応した前記EGR制御指令値S
c 、Sb 、Saがそのまま選出され、116・11
7 、124・125 、132・133から135に
行く。
他方、比較結果△Qが負であればそれぞれ118゜12
6.134へ行き、補正手段26によシEGR制御指令
値Sc 、Sb 、SaがSd 、Sc 、Sbに切換
えられる。
このEGR制御指令値S a −S dに応じた制御信
号が135にて出力されることは前述した通りであシ、
なおこのSa〜Sdは136にて前回のEGR制御指令
値として記憶される。また、第2図中のHは制御の安定
性を保つために設けたヒステリシスで、比較結果△Qが
ヒステリシスH以上に大きくならないとEGR制御指令
値S a −S dを切換えないようにしている。
このような構成のため、大気圧Pが下限値P。よりも低
いときには、絞り弁6、EGR制御弁7が第4図のDス
テージの開度に設定され、したがって空気密度がかなシ
小さい極高地において排気還流を行なうことはない。ま
た、冷却水温Tが下限値T。よりも低い暖機時も同様で
ある。
他方、冷却水温TがT。よりも高く大気圧Pが1気圧以
上のときには、エンジン負荷Qと回転速度Nにより目標
EGR率が選出され、目標EGR率に合ったステージ(
第4図参照)となるように絞り弁6、EGR制御弁7の
開度が制御される。したがって、低地においてエンジン
の運転状態に応じた適正な排気還流が行なわれる。
これに対して、冷却水温TがT。よりも高く大気圧Pが
P。<P≦1のときには、大気圧Pに応じて各ゾーン(
第3図参照)の基準負荷が修正され、つまり大気圧Pが
低いときほどa、b、Cゾーンの範囲が狭められる。そ
して、その基準負荷とそのときのエンジン負荷Qとが比
較され、エンジン負荷QがCゾーンからはずれたときに
はbゾーン、bゾーンからはずれたときにはCゾーン、
Cゾーンからはずれたときにはdゾーンへと切換えるよ
うに、絞シ弁6、EGR制御弁7の開度が制御される。
したがって、大気圧Pが低いときほど低いEGR率で排
気還流が行なわれ、このため空気密度が小さい高地にお
いて排気還流が過多となるようなことはない。
この結果、高地においてもエンジンの良好な燃焼状態を
維持することができ、NOxが的確に低減されると共に
、スモークやパーティキュレートの発生を十分に防止す
ることができる。
なお、本実施例では弁6,7を4段階で制御したが、そ
の開度をより細かくもしくはリニアに制御しても良く、
このようにすればさらに的確な排気還流制御が得られる
(発明の効果) 大気圧の低い高地において、スモーク等の発生を防止し
つつNOxを低減することができ、排気性11− 能の一層の向上が図れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はクレーム対応図、第2図は本発明の実施例を示
すフローチャート、第3図はエンジン負荷と回転速度に
対する目標EGR率の設定例を示すグラフ、第4図はス
テーソ別の制御動作を示す表図、第5図は基準負荷修正
量の設定例を示すグラフ、第6図は各ゾーンの範囲の1
例を示すグラフ、第7図は従来例の構成断面図である。 2・・・吸気通路、4・・・排気通路、5・・・EGR
通路、6・・・絞り弁、7・・・EGR制御弁、12,
16゜17・・・三方電磁弁、18・・・負荷センサ、
19・・・回転センサ、20・・・水温センサ、21・
・・目標EGR率演算手段、22・・・制御手段、23
・・・大気圧検出手段、24・・・基準負荷演算手段、
25・・・比較手段、26・・・補正手段。 特許出願人 日産自動車株式会社 12− −400− 痕I牽川瞼

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 吸気通路の途中に介装される絞夛弁と、この絞シ弁よシ
    も下流側の吸気通路と排気通路とを連通ずるEGR通路
    と、このEGR通路の途中に介装されるEGR制御弁と
    、エンジンの負荷と回転速度を検出する手段と、これら
    の検出値に基づいて目標EGR率を演算する手段と、こ
    の目標EGR率よすEGR制御指令値を算出し、この指
    令値に応じて前記絞シ弁とEGR制御弁の開度な制御す
    る手段とを備えたディーゼルエンジンの排気還流制御装
    置において、大気圧を検出する手段と、この検出値から
    前記回転速度に対する基準負荷を演算する手段と、この
    基準負荷と前記エンジン負荷とを比較する手段と、この
    比較結果に応じて大気圧の低いときに前記EGR制御指
    令値を補正する手段とを設けたことを特徴とするディー
    ゼルエンジンの排気還流制御装置。
JP59115106A 1984-06-05 1984-06-05 デイ−ゼルエンジンの排気還流制御装置 Pending JPS60259759A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4325040A1 (en) * 2021-04-15 2024-02-21 Nissan Motor Co., Ltd. Control method and control device for internal combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4325040A1 (en) * 2021-04-15 2024-02-21 Nissan Motor Co., Ltd. Control method and control device for internal combustion engine
EP4325040A4 (en) * 2021-04-15 2024-05-22 Nissan Motor CONTROL METHOD AND CONTROL DEVICE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE

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