JPH0339191B2 - - Google Patents

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JPH0339191B2
JPH0339191B2 JP59206568A JP20656884A JPH0339191B2 JP H0339191 B2 JPH0339191 B2 JP H0339191B2 JP 59206568 A JP59206568 A JP 59206568A JP 20656884 A JP20656884 A JP 20656884A JP H0339191 B2 JPH0339191 B2 JP H0339191B2
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JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
gas recirculation
recirculation
accelerator pedal
exhaust
Prior art date
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Application number
JP59206568A
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English (en)
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JPS6185563A (ja
Inventor
Yoshitaka Nomoto
Takeshi Matsuoka
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
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP59206568A priority Critical patent/JPS6185563A/ja
Publication of JPS6185563A publication Critical patent/JPS6185563A/ja
Publication of JPH0339191B2 publication Critical patent/JPH0339191B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/60Input parameters for engine control said parameters being related to the driver demands or status
    • F02D2200/602Pedal position
    • 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)

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排気還流装置、特に負圧応
動式のアクチユエータを用いた排気還流装置に関
する。
(従来技術) 自動車用等のエンジンにおいては、排気ガス中
のNOxを低減させるために排気ガスの一部を吸
気通路に還流させる排気還流装置が備えられてい
るが、この排気還流装置は、一般に排気通路と吸
気通路とを連通させる排気還流通路と、該通路上
に設置されて排気還流量を制御する排気還流制御
弁とで構成される。また、吸気負圧を利用して排
気ガスを吸気通路に還流させることができないデ
イーゼルエンジンの場合は、例えば特開昭57−
41453号公報に示されているように、吸気通路に
おける排気還流通路の開口部上流側に吸気絞弁を
備え、排気還流時に該弁を閉じて吸気負圧を発生
させることにより、排気ガスを吸気通路に確実に
還流させるように図られる。
然して、上記公報にも示されているように、上
記排気還流制御弁及び吸気絞弁は負圧応動式のア
クチユエータによつて駆動されるのが通例である
が、この種のアクチユエータは制御信号の出力
後、負圧の大きさが変化して始めて作動するもの
であるから、このアクチユエータを用いた場合に
は上記排気還流制御弁等の作動が遅れることにな
る。
一方、デイーゼルエンジンにおいては、燃料供
給量が多い高負荷時に排気還流を行うと、燃焼状
態が著しく悪化してスモークが発生するという問
題がある。そこで、燃料噴射ポンプの噴射量をコ
ントロールするアクセルペダルの開度に関連させ
て、所定負荷以下の領域においてのみ排気還流を
行い、所定負荷を超えれば排気還流を停止するの
が通例であるが、その場合、上記排気還流制御弁
の遅れに起因して、例えばギヤチエンジ時等に次
のような不具合が生じる。
つまり、第5図に示すように、アクセルペダル
の開度が所定開度θ0以上の排気還流停止領域(高
負荷領域)Iでの運転中にギヤチエンジのために
アクセルペダルを一旦全閉状態に戻し、ギヤチエ
ンジ後に再び上記領域まで踏込む場合、排気還
流制御弁は先ずアクセルペダル開度が排気還流領
域(低負荷領域)に入つた時t1に開き始め、且
つギヤチエンジ後、アクセルペダル開度が排気還
流停止領域に入つた時t2に閉じ始めるが、その
開動作及び閉動作が矢印a,bで示すように遅れ
ることになる。そのため、特に矢印bで示す閉動
作の遅れによつてエンジンが高負荷状態に復帰し
てからも暫時、排気還流が行われることになり、
この間にスモークが発生するのである。
(発明の目的) 本発明は、アクセルペダル開度に関連させて低
負荷時に排気還流を行い、高負荷時に排気還流を
停止するようにしたエンジンの排気還流装置にお
ける上記のような問題に対処するもので、ギヤチ
エンジ時等においてアクセルペダルが一旦戻され
た後、再び踏込まれる場合に、排気還流制御弁を
当初から閉状態に保持することにより、特にアク
セルペダルの再踏込み時に該制御弁の閉動作が遅
れることによるスモークの発生を防止することを
目的とする。また、この制御弁の作動遅れによる
影響が少ないアクセルペダルが緩やかに踏込まれ
る場合は、該ペダルの開度が排気還流領域にある
間、排気還流を行つて、その間におけるNOxの
排出量増大を防止することを目的とする。
(発明の構成) 即ち、本発明は、排気還流通路と、該通路上に
設置されて排気還流量を制御する排気還流制御弁
とを備え、少なくともアクセルペダル開度に関連
させて所定負荷以下で排気還流を行い、且つ所定
負荷を超えれば排気還流を停止するように構成し
たエンジンの排気還流装置において、上記アクセ
ルペダルの開閉速度を検出する検出手段と、該検
出手段からの信号を受けてギヤチエンジ時等にア
クセルペダルの開閉速度に応じて上記排気還流制
御弁の作動を制御する排気還流制御手段とを備え
たことを特徴とする。この排気還流制御手段は、
アクセルペダル開度が大きい排気還流停止領域か
ら該ペダルが所定速度以上で戻された時に、所定
時間の間、上記排気還流制御弁を還流停止状態に
保持させると共に、その後のアクセルペダルの踏
込み時において踏込み速度が所定速度以下の時
に、上記制御弁の還流停止状態を解除させるよう
に作動する。従つて、ギヤチエンジ時等において
アクセルペダルが急に戻された場合には、排気還
流領域に入つても排気還流制御弁が開かないこと
になり、これに伴つてアクセルペダルの再踏込み
時に該制御弁の閉動作が遅れることによるスモー
クの発生が防止される。また、アクセルペダルが
緩かに踏込まれる場合は、排気還流制御弁の閉動
作が負荷の増大に追随することができると共に、
排気還流領域にある時間が長くなるので、この場
合は排気還流が行われ、この間におけるNOx排
出量の増大が防止されることになる。
(実施例) 以下、本発明の実施例について説明する。
第1図に示すように、エンジン1には各気筒の
燃焼室に吸気を供給する吸気通路2と、燃焼によ
つて生じた排気ガスを外部に放出する排気通路3
とが設けられていると共に、該排気通路3と吸気
通路2との間には排気ガスの一部を吸気通路2内
に還流させる排気還流通路4が設けられ、且つ該
通路4は排気還流量を制御する還流制御弁(以
下、EGR弁という)5が設置されている。そし
て、このEGR弁5を作動させる負圧ダイヤフラ
ム式のアクチユエータ6が備えられていると共
に、図示しない負圧ポンプと該アクチユエータ6
との間の負圧導入通路7に第1負圧制御弁8が設
置され、該制御弁8の開閉状態に応じてアクチユ
エータ6に負圧が導入されることにより、上記
EGR弁5が開閉制御されるようになつている。
一方、上記吸気通路2における排気還流通路4
の開口部の上流側には吸気絞弁9が設けられてい
ると共に、該吸気絞弁9を開閉駆動する負圧ダイ
ヤフラム式のアクチユエータ10が備えられてい
る。そして、このアクチユエータ10に負圧を導
入する負圧導入通路11にも第2負圧制御弁12
が設置され、該制御弁12の開閉状態に応じてア
クチユエータ10内の負圧がコントロールされる
ことにより、吸気絞弁9の開度が制御される。
然して、上記EGR弁5を制御する第1負圧制
御弁8及び吸気絞弁9を制御する第2負圧制御弁
12には、コントロールユニツト13から夫々制
御信号A,Bが送出されるようになつていると共
に、該コントロールユニツト13には燃料噴射ポ
ンプ14に備えられた回転センサ15からの回転
信号Cと、該ポンプ14におけるコントロールレ
バーの位置からこれに連動するアクセルペダルの
開度を検出するアクセル開度センサ16からのア
クセル開度信号Dと、エンジン1のウオータージ
ヤケツトに備えられた水温センサ17からの水温
信号Eとが入力されるようになつている。そし
て、これらの入力信号C,D,Eに基づいて、エ
ンジン1の運停状態に応じて上記制御信号A,B
を出力する。ここで、上記燃料噴射ポンプ14は
エンジン1の各気筒に備えられた燃料噴射ノズル
(図示せず)に燃料を圧送するものであるが、そ
の噴射量は該ポンプ14の回転速度(エンジン回
転速度に対応する)とアクセル開度に応じて設定
されるようになつている。
次に、この実施例の作動を第2図のフローチヤ
ート図に従つて説明する。
先ず、コントロールユニツト13は、第2図の
ステツプS1〜S4に従つて第1図に示す水温センサ
17からの水温信号Eと、回転センサ15からの
回転信号Cと、アクセル開度センサ16からのア
クセル開度信号Dとを入力し、これらの信号E,
C,Dに基づいてエンジン1の運転状態が排気還
流を行う領域にあるか否かを判定する。つまり、
ウオータージヤケツト内の冷却水の温度が例えば
80℃以上であり、エンジン回転速度が例えば900
〜3000RPMの範囲内にあり、且つアクセルペダ
ル開度ないし該開度に関連する負荷が所定値以下
である場合には、排気還流領域であると判定し、
ステツプS5以下の制御を行う。
この制御においては、コントロールユニツト1
3はステツプS5で上記アクセル開度信号Dに基づ
いてアクセルペダルの開閉速度θ〓を算出し、次い
でステツプS6で該速度θ〓が所定値−θ〓a以下、即ち
アクセルペダルが所定速度以上で急閉されたか否
かを判定する。そして、アクセルペダルの急閉が
行われなかつた場合には、ステツプS7で第1図に
示すEGR弁5を開き且つ吸気絞弁9を閉じるよ
うに第1、第2負圧制御弁8,12に制御信号
A,Bを送出する。これにより、上記の排気還流
領域において通常の運転時に、排気通路3から吸
気通路2に排気還流通路4及びEGR弁5を通つ
て一部の排気ガスが還流され、NOxの排出が低
減されることになる。この場合、上記のように吸
気絞弁9が閉じることにより吸気通路2内におけ
る排気還流通路4の開口部周辺の負圧が高まり、
これにより排気ガスが確実に還流されることにな
る。尚、上記ステツプS4で所定の排気還流領域に
ないと判断された場合は、EGR弁5を開く制御
(及び吸気絞弁9を閉じる制御)は行われず、排
気還流は行われない。
一方、ギヤチエンジに際してアクセルペダルが
急閉された時は、上記ステツプS6からステツプS8
を実行してコントロールユニツト13に内蔵され
たタイマに所定時間T0をセツトすると共に、ス
テツプS9で開閉速度θ〓が正か否か、つまりアクセ
ルペダルが急閉された後、再び該ペダルが踏込ま
れたか否かを判定する。アクセルペダルが急閉さ
れた直後においては、未だギヤチエンジが完了し
ていないからアクセルペダルは閉じられた状態に
あり、従つて開閉速度θ〓が零であつて、コントロ
ールユニツト13は上記ステツプS9からステツプ
S10を実行する。そして、この時点では上記の所
定時間T0が経過していないから更にステツプS11
を実行し、EGR弁5を閉じた状態に保持する。
これにより、第3図に示すようにアクセル開度の
減少によつて排気還流停止領域から排気還流領
域に入つても、該開度の減少速度が所定速度以
上のアクセル急閉時には矢印cで示すように
EGR弁5が開かれず、排気還流が行われないこ
とになる。そして、ギヤチエンジが完了してアク
セルペダルが再び踏込まれると、開閉速度θ〓が正
となるのでコントロールユニツト13は次に上記
ステツプS9からステツプS12を実行し、踏込み速
度θ〓が所定値θ〓bより大きいか否かを判定する。急
速に踏込まれた場合(θ〓>θ〓b)には上記の場合と
同様にステツプS10、S11を実行し、アクセルペダ
ル急閉時からの時間Tが所定時間T0を超えるま
でEGR弁5を閉じた状態を保持する。そして、
上記所定時間T0が経過した時点で通常の制御に
戻るのであるが、この時点では第3図に矢印dで
示すようにアクセル開度が既に排気還流停止領域
に復帰されているから、EGR弁5が開かれる
ことがない。その結果、ギヤチエンジ時にアクセ
ルペダルが一時的に全閉状態とされることに伴つ
てエンジンの運転状態が排気還流領域に入つて
も、ギヤチエンジ後アクセルペダルが急速に踏込
まれる場合は、排気還流が行われないことにな
る。従つて、第3図に鎖線で示すようにギヤチエ
ンジの間に排気還流を行つた場合に、アクセルペ
ダルの再踏込み時にEGR弁5の閉動作が遅れて、
排気還流停止領域(高負荷領域)に入つてから
も排気還流が行われることによるスモークの発生
が防止されることになる。
一方、ギヤチエンジ後のアクセルペダルの踏込
みが緩やかに行われた場合(0<θ〓<θ〓b)は、コ
ントロールユニツト13はステツプS9、S12から
ステツプS13を実行し、EGR弁5を開くように制
御する。つまり、この場合は、第4図に示すよう
に上記所定時間T0の経過前であつても、アクセ
ルペダルの踏込み速度が所定速度以下であること
を検出した時点t3からEGR弁5が開き始めると共
に、アクセル開度が排気還流停止領域に入つた
時に閉じ始めることになる。この場合において
も、EGR弁5の閉動作の遅れによつて排気還流
停止領域に入つてからも暫くの間、排気還流が
行われることになるが、この場合は矢印eで示す
ようにアクセル開度の増加速度、即ち負荷の増加
速度が緩かであるから、負荷が著しく高くなるま
でにEGR弁5が閉じられることになり、従つて
高負荷状態で排気還流を行うことによるスモーク
発生の問題を生じることはない。そして、この場
合は、排気還流領域に入つてから該領域を出
るまでの時間T1が長くなり、この間、排気還流
を全く行わないとNOxが多量に排出されること
になるが、上記のように踏込み速度が所定速度以
下であることが検出された時点t3からEGR弁5が
開いて排気還流が行われることにより、NOx排
出の問題も防止されることになる。
尚、以上の説明はギヤチエンジ時について説明
したものであるが、コントロールユニツト13
は、ギヤチエンジ時以外においても同様のアクセ
ルペダル操作が行われる場合は同様に作動し、ア
クセルペダルの急速踏込み時におけるEGR弁5
の閉動作の遅れによるスモーク発生の問題が防止
される。また、本発明はデイーゼルエンジンに限
らず、同様の排気還流制御を行う他のエンジンに
ついても適用されるものである。
(発明の効果) 以上のように本発明によれば、アクセルペダル
の開度に関連させて排気還流を行い或いは停止さ
せるようにしたエンジンの排気還流装置におい
て、ギヤチエンジ後等のアクセルペダルの急速踏
込み時に排気還流の停止動作が遅れることによる
スモークの発生が防止される。また、アクセルペ
ダルが緩やかに踏込まれる場合は、排気還流領域
にある間、排気還流が行われて、この間にNOx
の排出量が増大することが防止される。
【図面の簡単な説明】
第1〜4図は本発明の実施例を示すもので、第
1図は制御システム図、第2図は作動を示すフロ
ーチヤート図、第3,4図はギヤチエンジ時等に
おける排気還流制御のタイムチヤート図、第5図
は従来の問題点を示すタイムチヤート図である。 1……エンジン、4……排気還流通路、5……
排気還流制御弁(EGR弁)、13……排気還流制
御手段(コントロールユニツト)、16……アク
セルペダル開閉速度検出手段(アクセル開度セン
サ)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 排気還流通路と、該通路上に配置されて排気
    還流量を制御する排気還流制御弁とを有し、少な
    くともアクセルペダル開度に関連する信号に応じ
    て所定負荷以下で排気還流を行い且つ所定負荷を
    超えれば排気還流を停止するように構成したエン
    ジンの排気還流装置において、アクセルペダルの
    開閉速度を検出する検出手段を設けると共に、排
    気還流停止領域から所定速度以上でアクセルペダ
    ルが戻された時に上記排気還流制御弁を所定時間
    の間、還流停止状態に保持し、且つその後のアク
    セルペダルの踏込み時において踏込み速度が所定
    速度以下の時に上記排気還流制御弁の還流停止状
    態を解除する排気還流制御手段を備えたことを特
    徴とするエンジンの排気還流装置。
JP59206568A 1984-10-01 1984-10-01 エンジンの排気還流装置 Granted JPS6185563A (ja)

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JP59206568A JPS6185563A (ja) 1984-10-01 1984-10-01 エンジンの排気還流装置

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JP59206568A JPS6185563A (ja) 1984-10-01 1984-10-01 エンジンの排気還流装置

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JPS6185563A JPS6185563A (ja) 1986-05-01
JPH0339191B2 true JPH0339191B2 (ja) 1991-06-13

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JP59206568A Granted JPS6185563A (ja) 1984-10-01 1984-10-01 エンジンの排気還流装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5835255A (ja) * 1981-08-27 1983-03-01 Toyota Motor Corp デイ−ゼルエンジンの排気ガス再循環装置
JPS5888451A (ja) * 1981-11-20 1983-05-26 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の排気還流制御装置

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