JPS61201832A - エンジンの排気還流装置 - Google Patents

エンジンの排気還流装置

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Publication number
JPS61201832A
JPS61201832A JP60044421A JP4442185A JPS61201832A JP S61201832 A JPS61201832 A JP S61201832A JP 60044421 A JP60044421 A JP 60044421A JP 4442185 A JP4442185 A JP 4442185A JP S61201832 A JPS61201832 A JP S61201832A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
engine
control
fuel
negative pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60044421A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshitaka Tawara
田原 良隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP60044421A priority Critical patent/JPS61201832A/ja
Publication of JPS61201832A publication Critical patent/JPS61201832A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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]
    • 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

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)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion 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】 [産業上の利用分野] 本発明は、エンジンの吸気負圧を検出する負圧検出手段
とエンジンの回転数を検出する回転数検出手段と混合気
の空燃比を検出する空燃比検出手段とエンジンの吸気系
に燃料を供給する燃料供給手段とを備え、所定のフィー
ドバック制御運転域において、負圧と回転数に基づいて
燃料供給量を設定するとともに、空燃比検出手段の出力
に基づいて燃料供給量をフィードバック制御するように
する一方、エンジンの排気ガスの一部を吸気系に還流す
る排気ガス還流通路と該通路を開閉して排気ガス還流量
を制御する還流制御手段とを備えたエンジンにおける排
気還流制御方式に関するものである。
[従来技術] 従来より、エンジンの吸気負圧を検出する負圧検出手段
とエンジンの回転数を検出する回転数検出手段と混合気
の空燃比を検出する空燃比検出手段とエンジンの吸気系
に燃料を供給する燃料供給手段とを備え、エンジン負圧
と回転数とに基づいて基本燃料供給量を設定するととも
に、空燃比検出手段の出力に基づいて燃料供給量をフィ
ードバック制御することにより、空燃比を一定の値に制
御するようにした燃料制御装置はよく知られている。
また、エンジンの排気系から排気ガスの一部を取り出し
てエンジンの吸気系14還流する排気ガス還流通路を設
け、該通路の開閉を制御する還流量制御手段を設け、所
定の運転領域において排気ガスを還流することにより、
燃焼温度の過度の上昇を防いでNOxの発生を抑制する
ようにした排気ガス還流装置もよく知られている。この
種の排気ガス還流装置として、特開昭55−1416号
公報には、還流量制御手段としてデユーティソレノイド
装置を設け、エンジンの運転状態に応じてソレノイドの
デユーティ比を制御することにより、排気ガス還流量を
正確に制御するようにした電気制御式の排気ガス還流装
置が提案されている。
ところで、上記の燃料制御方式と還流量制御方式の両方
を備えたエンジンにおいては、排気ガス還流量が燃料制
御に直接的に関係する。即ち、上記燃料制御方式では、
エンジンの負荷を検出する手段として、吸気通路のスロ
ットル弁下流の吸気負圧を検出する負圧センサを設けて
おり、このセンサによって検出される吸気負圧は、新気
量(吸入空気量)と還流排気ガス量との両方に依存する
ため、例えば同じ運転状態であっても、排気ガス還流通
路にスラッジ等が堆積した場合には、還流排気ガス量が
変化し、その結果、吸気負圧も変化する。つまり、排気
ガス還流制御手段が正しく電気的に制御されていたとし
ても、吸気負圧検出センサによって検出される吸気負圧
は、上記の如き排気ガス還流通路の目詰まり等の影響を
受けて変化する。このため、電気的な制御が正確に実行
されたとしても上記吸気負圧の変化が燃料制御に誤差を
もたらすので、実際には、燃料制御が正確に行なえない
問題がある。この問題は、上記のフィードバック制御領
域では、空燃比が一定の値となるようにフィードバック
制御されるため表面に現れないが、フィードバック制御
されない領域にあっては、上記排気ガス還流量の変化(
ばらつき)によって燃料制御が不正確となるおそれがあ
った。
また、上記フィードバック制御により、空燃比を目標値
に制御できたとしても、EGR量のバラツキがあると、
運転性、排気浄化を精度良く制御することが不可能であ
った。
「発明の目的コ 本発明の目的は、排気ガス還流量の経時的な変化を検出
することによって、実際の排気ガス還流mを正確に制御
することができ、ひいてはエンジンの燃料制御を正確な
ものとすることができるエンジンの還流制御装置を提供
することである。
[発明の構成] このため、本発明においては、エンジンの吸気負圧を検
出する負圧検出手段とエンジンの回転数を検出する回転
数検出手段と混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段
とエンジンの吸気系に燃料を供給する燃料供給手段とを
備え、所定のフィードバック制御運転域において、負圧
と回転数に基づいて燃料供給量を設定するとと乙に、空
燃比検出手段の出力に基づいて燃料供給量をフィードバ
ック制御するようにする一方、エンジンの排気ガスの一
部を吸気系に還流する排気ガス還流通路と該通路を開閉
して排気ガス還流量を制御する還流制御手段とを備えた
エンジンにおいて、上記フィードバック制御運転域内に
あって新気量を共通にする、排気ガスの還流が停止され
る第1運転域と、排気ガス還流が行なわれる第2運転域
の各運転域における燃料のフィードバック補正に基づい
て排気ガス還流mの補正量を検出する検出手段とを設け
、検出手段の出力に基づいて還流制御手段を補正制御す
るようにしたことを基本的な特徴としている。
[発明の効果] 本発明によれば、経時的に排気ガス還流量を検出するこ
とができるので、排気ガス還流量を正確に制御すること
ができ、排気ガス還流量を正確に制御することによって
、燃料制御をも正確なしのとすることができろ。
[実施例] 以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
第2図に示すエンジンlは、エアクリーナ2に連なる吸
気通路3のスロットル弁4の上流に燃料噴射弁5を備え
、スロットル弁4下流に設けた吸気負圧センサ6によっ
て検出される吸気負圧及びエンジン1の出力軸に対して
設けたクランク角センサ7の出力を基本人力として、上
記燃料噴射弁5に対する制御を実行するコントロールユ
ニット8を備えている。また、エンジン1の吸気通路3
には、排気通路9に取り出し口を有する排気ガス還流通
路IOが連通され、その途中には具体的にその構造を図
示しないがデユーティソレノイド駆動の還流制御弁11
が介設されている。さらに、排気通路9に介設した触媒
装置12の上流には、空燃比検出手段としてのO,セン
サ13が設けられており、所定のフィードバック制御領
域では、0、センサ13の出力に基づく燃料のフィード
バック制御が実行されろようになっている。
第3図に示すように、上記コントロールユニット8は、
第1タイマ、rlOM及びRAMを備えたマイクロコン
ピュータ14によって基本的に構成されている。このマ
イクロコンピュータは、上記クランク角センサ7の出力
を波形整形回路15を介してT D C信号として人力
するととらに、吸気負圧センサ6の出力をアナログ/デ
ジタル変換回路!6を介してデジタル信号として人力し
、さらにO,センサ13の出力は波形整形回路17を介
して入力するようになっており、マイクロコンピュータ
14に内蔵された制御プログラムにしたがって燃料噴射
弁5ならびに排気ガス還流通路lOの排気ガス還流$l
上御弁11の両方を駆動制御する。
この場合、燃料噴射弁5はマイクロコンピュータの出力
端子TPに接続された第2タイマ18及び第2タイマI
8の出力側に接続された駆動回路19によって駆動され
る。また、還流制御弁夏1は、出力端子Seに接続され
た駆動回路20によってデユーティ駆動されるようにな
る。
次に、マイクロコンピュータ14によって実行される燃
料制御及び還流量制御について説明する。
第4図には、クランク角センサ7の出力に基づくTDC
信号が入力されるごとに実行される燃料噴射のためのイ
ンターラブドルーチンが示されており、TDC信号が人
力されると、ステップ101において、第1タイマから
現在の時刻tを読み込み、ステップ102において前回
のTDC信号の入力時刻t1と現在の時刻との時間差、
即ち、TDC周期T。が演算され、ステップ103で前
回TDC時刻t1を今回のTDC時刻tに更新した後、
ステップ104において噴射パルス幅TPを第2タイマ
18に書き込み、その書き込みと同時に燃料噴射を開始
し、TF時間後に燃料噴射を終了する。
次に、第1図に示す制御フローにしたがって、排気ガス
還流量の制御方式を説明する。この制御がスタートされ
ると、まず、ステップ201において、システムがイニ
ノヤライズされ、ステップ202では第1タイマから現
在時刻tを読み込み、ステップ203において現在時刻
が前回時刻し。より1m5ec経過したと判定されたと
きには、次のステップ204において前回時刻L0を今
回時刻しで更新する。そして、次のステップ205では
、デユーティカウンタCEをデクリメントし、次のステ
ップ206では、カウント値GEが0か否かが判定され
る。デユーティカウンタのカウント値CEが“0“の場
合には、ステップ207においてデユーティカウンタを
100にセットし、ステップ208でデユーティソレノ
イドをOF F”する(S e −0)。次のステップ
209では、TDC周期To(第4図参照)からエンジ
ン回転数neを計算し、ついで、ステップ210におい
て、吸気負圧Pmをデジタル値として読み込む。ステッ
プ21+では、ステップ209で演算された回転数及び
ステップ210において読み込んだ吸気負圧Pmに基づ
いて裁本噴射虫TFBを計算する。この計算は、エンジ
ン回転数と吸気負圧(負荷)とによって区画した運転域
ごとに所定の値を予め設定したマツプを用いて行なう。
さらに、ステップ212では、ステップ211の基本噴
射量の演算と同様に回転数と吸気負圧とに基づくマツプ
から、基本デユーティ比DEBを演算する。
この演算の後、ステップ213では、エンジン回転数n
eがフィードバック制御域の上限回転数neF/B以下
か否かが判定され、以下の場合には、ステップ21/I
において吸気負圧Pmがフィードバック制御域の限界負
圧P mF/B以下か否かが判定され、ステップ213
,214でいずれもYESと判定された場合には、フィ
ードパ・lり制御域であるとして以下のデユーティ補正
量の演算が実行される。
(A)空燃比リッヂ時; ステップ215において、O,センサの出力から現在の
空燃比がリッチであると判定された場合には、ステップ
216に進み、ステップ216において前回O,フラグ
FO,から0.センサの出力が反転したか否かが判定さ
れ、反転している場合には、ステップ217において現
在の基本デユーティ比DEBが0か否かが判定される。
DEB=Oの場合(還流停止時(Wlo E’GR))
には、ステップ218に移行する。また、DEBが0で
ない場合(EGR時(W/EG R))には、ステップ
222に進む。
W10EGR時; ステップ218とステップ219においては、ステップ
21+で演算した基本噴射量TFBが上限値TFI+と
下限値TFLで規定される所定の範囲にあるか否かが判
定され、その範囲内にある場合には、ステップ220に
おいてWlo EGrt時(第1運転域)のリッチ側平
均値が演算される。この平均値は、以下の式による。
なお、上式において、T F/Bは燃料噴射に対するフ
ィードバック補正値である。また、TILR’は前回ま
での平均値で、L、Rはそれぞれリーン。
リッチを表す。
次いで、ステップ221では、デユーティ補正fiDE
Lcを以下の式によって演算する。
DELC4−DELC+KD(’(T2LR十T2RL
)−(T ILR+ T IRL)) なお、KDは制御利得を定める定数、TiLR,TiR
Lは上記平均値TILRと同様以下で求められる平均値
である(i=1.2)。
W/EGR時; この場合には、ステップ222とステップ223におい
て、基本噴射ff1TFBが上記と同様の上限値TF1
1と下限値TFLとで規定される範囲に属するか否かが
判定され、属する場合には、ステップ224においてW
/E G R時(第2運転域)のリッチ側平均値の演算
が上記と同様の式によって行なわれる。
T 2LR’・・・前回までの平均値 ステップ221.ステップ224の演算の後、ステップ
225では、0.フィードバック補正値の修正が行なわ
れる。即ち、この場合には、空燃比がリッチであるので
、前回の補正値T F/Bから所定のステップ量ΔTを
減算し、空燃比をリーン側に補正するようにする。その
うえで、ステップ226では、前回OtフラグFO,を
リッチ側にセットする(FO7−“ビ)。
(B)空燃比リーン時: この場合には、判定ステップ215からステップ227
に移行し、ステップ227では、まず前回02フラグF
 Otの値から反転したか否かが判定され、ステップ2
28では、基本デユーティ比DEBが0か否かが判定さ
れる。
W10EGR時(DEB=0)。
この場合には、ステップ229,230において、基本
噴射量TFBが所定の範囲にあるか否か(TFL≦TF
B≦TFI+?)が判定される。そして、この範囲に属
する場合には、ステップ231において、W10EGR
時(第1運転域)のリーン側平均値の演算を以下の式に
よって行なう。
TIRL’・・・前回までの平均値 W/E G 1時; この場合には、ステップ232,233において基本噴
射量が上記所定の範囲に属するか否かが判定され、その
うえで属する場合には、ステップ234においてW/E
 G 1時(第2運転域)のり−ン側平均値の演算を行
なう。
T 2RL’・・・前回までの平均値 ステップ231又は234の演算の後、あるいは上記範
囲に属さない場合には、ステップ235に進んで、この
ステップ235においてO,フィードバック補正値の修
正を行なう。この修正は、空燃比をリッチ側に補正する
もので、前回の補正値に対し、所定のステップ量ΔTを
加算する。そのうえで、ステップ236では、前回Ot
フラグFO1をリーンセットする。
上記の演算の後、ステップ237において、最終噴射量
TFを演算する。この演算は、ステップ211において
演算された基本噴射量にO,フィードバック補正値T 
F/Bを加算することによって行なう。次いで、ステッ
プ238では、デユーティ比DIEの計算を行なう。こ
の計算は、ステップ212で求めた基本デユーティ比D
EBにステップ221において求められたデユーティ補
正1111t D ELCを加算することによって行な
う。このデユーティ補正値D IELCは、ステップ2
21の演算において明らかなように、BGRを行なって
いない時とEGr(時のフィードバック補正値の偏差に
基づいて演算されるものであって、EGR量がある場合
とない場合との差を反映するものである。これによりそ
の時点におけるEGR量が予め設定されたEGrt特性
に合致するか否か、換言すれば、必要な補正量が演算さ
れることになる。
この演算の後、ステップ239でDEB=0でないと判
定されると、ステップ240において、ステップ238
で演算されたデユーティ比DEが下限値CEより大きい
か否かが判定される。大きい場合には還流制御弁をON
I、、ステップ241においてソレノイドフラグSeを
“ビにセットする。
なお、上記の制御フローにおいて、フィードバックゾー
ンに属さない場合(ne>neF/BあるいはPm> 
P mF/Hの場合)には、ステップ237に移行して
、最終噴射量を演算する。この場合には、フィードバッ
ク補正値は与えられないが、例えば前述したような学習
制御方式を採用したものでは、学習値が与えられる。
以上のように、本発明では、燃料のフィードバック制御
域において、同一の新気量を有するEGR停止時とEG
r(実行時における燃料のフィードバック補正値の偏差
に基づいて、還流量制御手段であるデユーティソレノイ
ド弁のデユーティ比を補正するようにしたので、実際の
排気ガス還流量に見合ったEGR制御及び燃料制御が実
行できるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図はデユーティ比補正を行なうための制御フローチ
ャート、第2図は本発明のシステム構成図、第3図はコ
ントロールユニットの制御ブロック回路図、第4図はイ
ンターラブドルーチンを示すフローチャートである。 3・・・吸気通路、 5・・・燃料噴射弁、 6・・・
吸気負圧センサ、 7・・・回転数センサ、 訃・・コ
ントロールユニット、IO・・・排気ガス還流装置、1
1・・・還流制御弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エンジンの吸気負圧を検出する負圧検出手段とエ
    ンジンの回転数を検出する回転数検出手段と混合気の空
    燃比を検出する空燃比検出手段とエンジンの吸気系に燃
    料を供給する燃料供給手段とを備え、所定のフィードバ
    ック制御運転域において、負圧と回転数に基づいて燃料
    供給量を設定するとともに、空燃比検出手段の出力に基
    づいて燃料供給量をフィードバック制御するようにする
    一方、エンジンの排気ガスの一部を吸気系に還流する排
    気ガス還流通路と該通路を開閉して排気ガス還流量を制
    御する還流制御手段とを備えたエンジンにおいて、 上記フィードバック制御運転域内にあって新気量を共通
    にする、排気ガスの還流が停止される第1運転域と、排
    気ガス還流が行なわれる第2運転域の各運転域における
    燃料のフィードバック補正に基づいて排気ガス還流量の
    補正量を検出する検出手段とを設け、 該検出手段の出力に基づいて還流制御手段を補正制御す
    るようにしたことを特徴とするエンジンの排気還流装置
JP60044421A 1985-03-05 1985-03-05 エンジンの排気還流装置 Pending JPS61201832A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996038660A1 (fr) * 1995-06-02 1996-12-05 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Dispositifs de detection et de regulation du taux d'air en exces dans un moteur

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996038660A1 (fr) * 1995-06-02 1996-12-05 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Dispositifs de detection et de regulation du taux d'air en exces dans un moteur
US5704340A (en) * 1995-06-02 1998-01-06 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Excess air rate detecting apparatus and an excess air rate control apparatus for an engine

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