JPH02207168A - ディーゼルエンジンの制御装置 - Google Patents

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］ 本発明はディーゼルエンジンの排気ガス再循環（ＥＧＲ
）装置に関し、特にＥＧＲ制御に遅れがなく、過渡的な
排気エミッションの悪化を生じないＥＧＲ装置に関する
。

［従来の技術］ ディーゼルエンジンにＥＧＲ装置を設けたものとして、
例えば特開昭５８−２２２９６３号公報があり、ここで
は、排気ガス温度よりエンジン負荷状態を知ってＥＧＲ
率を変更する装置が示されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来装置では、燃焼の結果である排
気ガスの温度からＥＧＲ弁を制御するなめ、急加速時に
は燃料噴射量の増大に対してＥＧＲ弁が速やかに閉まら
ず、多量のスモークが排出されるおそれがあり、また、
急減速時にはＥＧＲ弁が速やかに開かないため、ＮＯｘ
が増大するおそれがある。

そこで、ガソリンエンジンの場合の如く、アクセルペダ
ルによりスロットル弁を操作して新気吸気量を制御し、
これに応じてＥＧＲ率および燃料噴射量を決定すること
が考えられるが、ディーゼルエンジンでは、その圧縮比
を確保するために、低負荷時のスロットル弁開度を十分
小さくすることができない。したがって、スロットル弁
開度を絞った状態でも、エンジン回転数が上昇するとこ
れに応じて新気吸気量が増大してしまい、各気筒の新気
吸気量および噴射燃料量が減少しないために、エンジン
回転数の上昇を抑える、いわゆるガバナ特性が得られず
、エンジン暴走の原因となるおそれがある。

本発明はかかる課題を解決するためになされたもので、
ＥＧＲ弁の作動遅れによる排気エミッションの悪化を生
じず、かつエンジンのガバナ特性をも良好に確保するこ
とができるディーゼルエンジンのＥＧＲ装置を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の構成を図で説明すると、ディーゼルエンジンの
ＥＧＲ装置は、ディーゼルエンジンＥの吸気路５１中に
設けられ、アクセル１１の操作量に応じてその開度が変
化して新気吸気量を変更するスロットル弁１と、上記新
気吸気量を検出する手段２と、検出された新気吸気量と
エンジン回転数より上記エンジンＥの各気筒の燃料噴射
量を決定する手段３と、上記エンジンの排気路５２と上
記スロットル弁１下流の吸気路５１間を結ぶＥＧＲ路５
路上３該ＥＧＲ路５路中３中けられ、上記スロットル弁
１の前後差圧の増大に応じてその開度を増すＥＧＲ弁４
とを具備している。

［作用］ アクセル１１の操作量に応じてスロットル弁１の開度が
変化すると、その前後の差圧は開度に反比例して変化す
る。ＥＧＲ弁４は上記前後差圧に比例して開き、これを
経て還流する排気ガス量分だけ新気吸気量が減って、Ｅ
ＧＲ率が決定される。

燃料噴射１決定手段は、上記新気吸気量とエンジン回転
数よりエンジン各気筒の適正な燃料噴射量を決定する。

かくして、ＥＧＲ弁が作動してＥＧＲ率が決定された後
に、新気吸気１に応じた燃料噴射量が決定されるから、
ディーゼルエンジンの急加減速時の排気エミッションの
悪化は避けられる。

また、スロットル弁１が一定の開度を保っている時に、
エンジン回転数が上昇すると、上記スロットル弁１の前
後差圧は増加し、これに伴いＥＧＲ弁４が開いて排気ガ
ス再循環量を増し、新気吸気量を減らす。この結果、各
気筒の新気吸気量および燃料噴射量は減少し、エンジン
回転数の上昇を抑える良好なガバナ特性が発揮される。

［実施例］ 本発明の一実施例を図で説明すると、ディーゼルエンジ
ンＥに至る吸気路５１中にはスロットル弁１が設けられ
、該スロットル弁１はアクセルへダル１１により操作さ
れる。スロットル弁１の開度は、アクセルへダル１１と
機械的に連動するものであっても良いし、アクセルペダ
ル１１の開度に応じて、電気的に連続又は段階的に制ｉ
ｓ量を変えるアクチュエータに連動するものであっても
良い。上記スロットル弁１の下流の吸気路５１には上記
エンジンの排気路５２より分岐されたＥＧＲ路５路上３
口しており、ＥＧＲ路５路上３、途中、ＥＧＲ弁４が設
けである。

ＥＧＲ弁４は、ＥＧＲ路５路上３閉する弁体４１、該弁
体４１が直結されたダイヤフラム４２、該ダイヤフラム
４２により区画される上下の各圧力室４３．４４より構
成され、圧力室４３には、上記弁体４１を閉じる方向へ
付勢するバネ４５が配設されている。上記圧力室４３は
導圧路５４によりスロットル弁１近傍の吸気路５１下流
位置に通じており、また、圧力室４４は導圧路５５によ
りスロットル弁１近傍の吸気路５１上流に通じている。

上記両導圧路５４．５５は、水温センサの信号が所定値
以下でかつアイドル時にのみ開く電磁開閉弁６を介設し
たバイパス路５６により結ばれている。

上記吸気路５１の最上流位置には新気吸気量を測定する
吸気量センサ２が設けられ、一方、排気路５２にはスモ
ークセンサ３１が設けてあって、これらの信号は燃料噴
射量決定手段たる電子制御ユニット３に入力している。

電子制御ユニット３には、他に、エンジン回転数信号Ｎ
ｅおよび水温センサ信号Ｔｗおよび図示しないアイドル
判定スイッチの信号（アイドル状態か否かを判定する信
号）が入力している。

上記エンジンＥの燃料噴射弁７２への燃料供給は電子制
御噴射ポンプ７によりなされる。該ポンプ７はピエゾ式
スピル弁７１を有しており、スピル弁７１は、スピル通
路７０を開閉する弁体７１１、変圧室７１２、該変圧室
７１２に燃料フィード圧を導入する低圧導入Ｚ４７１３
、電圧の印加に応じて伸縮する電歪体７１４より構成さ
れている。

上記構造のＥＧＲ装置の作動を以下に説明する。

アクセルペダル１１の操作によりスロットル弁１の開度
が変更される。エンジン高負荷時にはスロットル弁１は
全開となり、その前後の差圧が小さくなってＥＧＲ弁４
は閉じ、排気ガスの還流はなされない。これにより、エ
ンジンＥには十分な新気が供給される。暖機完了？灸即
ち水温Ｔｗが所定値以上である場合のアイドル時には、
スロットル弁１が所定の小開度に絞られるので、このス
ロットル弁１の下流に発生ずる負圧により、ＥＧＲ弁４
が開くことで、排気ガスの還流が実行される。

加速時にはアクセルペダル１１が踏込まれ、スロットル
弁開度はこれに応じて大きくなり、前後差圧は小さくな
る。ＥＧＲ弁４は閉鎖方向に作動し、排気ガスの還流量
が減少して、その分、新気吸気量が増加する。減速時に
はアクセルペダル１１が離され、上記と反対の動作によ
り排気ガス還流量が増加してその分新気吸気量が減少す
る。

また、アクセルペダル１１を一定量踏み込んでスロット
ル弁開度を一定に保っている場合に、エンジン負荷が小
さくなってその回転数が上昇すると、スロットル弁１の
前後差圧が上昇し、これに伴ってＥＧＲ弁４が開放方向
に作動して排気ガス還流量を増加せしめ、新気吸気量を
低減せしめる。

電子制御ユニット３は、吸気量センサ２で測定される単
位時間当りの新気吸気量とエンジン回転Ｎｅより、エン
ジンＥの各気筒当りの新気吸気量を算出し、これとエン
ジン回転数Ｎｅより適正な燃料噴射量を決定する。燃料
噴射量は、回転数Ｎｅが同じであれば、新気吸気量が多
いほど大きな値となる。そして、さらにこの燃料噴射量
とエンジン回転数Ｎｅより燃料スピル時期を決定し、上
記スピル弁７１にスピル指令を発する。

噴射ポンプ７の吸入行程では、燃料フィード圧が低圧導
入路７１３を経て変圧室７１２に導かれ、ポンプ圧縮行
程になると、上記変圧室７１２は密封され、電歪体７１
４が電圧印加により伸長して変圧室７１２の圧力を上昇
せしめる。これにより、弁体７１１は閉じ、燃料噴射弁
７２より燃料噴射が開始される。電子制御ユニット３よ
り上記スピル指令が入力すると、上記電歪体７１４への
電圧印加が解除されてこれが収縮し、上記弁体７１１が
開いてスピル通＆ｆ１７１２より燃料がスピルされ、燃
料噴射が終了する。

かくの如く、スロットル弁１の前後差圧で作動するＥＧ
Ｒ弁４を設けたことにより、アクセルペダル１１操作時
に即座にＥＧＲ弁４が作動してＥＧＲ率（ＥＧＲ量の割
合）が決定され、この時の新気吸気量に基づいて燃料噴
射量が決定され噴射されるから、従来の如き急加減速時
にＥＧＲ弁の作動が遅れて排気エミッションが悪化する
問題は生じない。

また、スロットル弁開度一定でエンジン回転数が上昇し
た場合には、即座にＥＧＲ弁４が開いて排気ガスを還流
せしめ、新気吸気量を減少せしめるから、燃料噴射量も
減少し、エンジン回転数の上昇を抑える良好なガバナ特
性が発揮される。

なお、電子制御ユニット３は、スモークセンサ３１の出
力が一定値を越えた時に燃料噴射量を減らすように補正
作動し、燃料噴射弁７２のノズル劣化に伴う実噴射燃料
の増加によるスモーク発生を防止する。

また、上記電子制御ユニット３は、水温センサの信号Ｔ
ｗが一定値以下の′アイドル時に、上記電磁開閉弁６を
開く。これにより、導圧路５４．５５間がバイパス路５
６により連通してＥＧＲ弁４の圧力室４３．４４が同圧
となり、ＥＧＲ弁４が確実に閉じる。この結果、冷間時
の排気ガス還流によるエンジンの低温腐蝕が防止される
とともに、スロットル弁１を迂回するバイパス路５６を
経て新気吸気が供給され、冷間アイドル時のエンジン燃
焼が良好になされる。

［発明の効果コ 本発明のディーゼルエンジンのＥＧＲ装置によれば、車
両加減速時にＥＧＲ弁の作動が遅れて排気エミッション
が悪化するという問題が回避されるとともに、エンジン
暴走を防ぐ良好なガバナ特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す装置の全体構成図である。 １・・・スロットル弁 １１・・・アクセルペダル ２・・・吸気１センサ（新気吸気景検出手段）３・・・
電子制御ユニット（燃料噴射量決定手段）４・・・排気
ガス再循環（ＥＧＲ）弁 、５１・・・吸気路 ５２・・・排気路 ５３・・・排気ガス再循環（ＥＧＲ）路５４．５５・・
・導圧路 ５．６・・・バイパス路 ６・・・電磁開閉弁 ７・・・電子制御噴射ポンプ ７１・・・ピエゾ式スピル弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ディーゼルエンジンの吸気路中に設けられ、アクセル
   操作量に応じてその開度が変化して新気吸気量を変更す
   るスロットル弁と、上記新気吸気量を検出する手段と、
   検出された新気吸気量とエンジン回転数より上記エンジ
   ンの各気筒の燃料噴射量を決定する手段と、上記エンジ
   ンの排気路と上記スロットル弁下流の吸気路間を結ぶ排
   気ガス再循環路と、該排気ガス再循環路中に設けられ、
   上記スロットル弁の前後差圧の増大に応じてその開度を
   増す排気ガス再循環弁とを具備するディーゼルエンジン
   の排気ガス再循環装置。