JPH0823340B2 - デイ−ゼルエンジンの排気ガス再循環制御方法 - Google Patents
デイ−ゼルエンジンの排気ガス再循環制御方法Info
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- JPH0823340B2 JPH0823340B2 JP61242254A JP24225486A JPH0823340B2 JP H0823340 B2 JPH0823340 B2 JP H0823340B2 JP 61242254 A JP61242254 A JP 61242254A JP 24225486 A JP24225486 A JP 24225486A JP H0823340 B2 JPH0823340 B2 JP H0823340B2
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- fuel injection
- exhaust gas
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/55—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators
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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)
Description
本発明は、デイーゼルエンジンの排気ガス再循環制御
方法に係り、特に、自動車用の電子制御デイーゼルエン
ジンに用いるのに好適な、低回転時にも排気ガスを再循
環するようにしたデイーゼルエンジンの排気ガス再循環
制御方法の改良に関する。
方法に係り、特に、自動車用の電子制御デイーゼルエン
ジンに用いるのに好適な、低回転時にも排気ガスを再循
環するようにしたデイーゼルエンジンの排気ガス再循環
制御方法の改良に関する。
自動車等の車両に用いられるデイーゼルエンジンにお
いては、排気ガス中の有害成分であるNOxを低減する目
的で、排気ガス再循環（以下、EGRと称する）が採用さ
れているものがある。このEGRは、従来、低回転時には
カツトされていたが、近年、排気ガス規制の強化に伴な
い、アイドル運転時を含む低回転時にもEGRを行うこと
が考えられている。
いては、排気ガス中の有害成分であるNOxを低減する目
的で、排気ガス再循環（以下、EGRと称する）が採用さ
れているものがある。このEGRは、従来、低回転時には
カツトされていたが、近年、排気ガス規制の強化に伴な
い、アイドル運転時を含む低回転時にもEGRを行うこと
が考えられている。
しかしながら、アイドル時にパワーステアリング装
置、空気調和装置（以下、エアコンと称する）、自動変
速機（以下、トルコンと称する）等の負荷や電気負荷が
かかつた時には、エンジン負荷が増加するため、燃料噴
射量が増加する。この時、通常のアイドルと同じEGR量
をかけていると、アイドル時でもスモークや白煙が増加
して、車両のイメージを大幅に損うだけでなく、最悪の
場合にはエンジンストールしてしまうことがある。これ
は、EGRをかけていると、燃料の着火性が緩慢となり、
未燃焼ガスが多くなつて、これがスモークや白煙となつ
て排出されるためである。又、燃え難くなることによつ
て、エンジンの出力トルクが低下するので、特にパワー
ステアリング装置の負荷がかかつた時にはエンジンスト
ールする恐れがある等の問題点を有していた。 一方、本発明に類似するものとして、特開昭56−5695
8で、燃料噴射量の増加に伴なつてEGR量を減少するよう
にしたデイーゼルエンジンのEGR方法及び装置が開示さ
れている。 しかしながら、このEGR方法及び装置は、専ら燃料噴
射量とエンジン負荷が厳密に対応している点に着目して
なされたものであり、EGR量をエンジン負荷に厳密に合
わせて調整することを目的としており、本発明のよう
に、低回転時、特にアイドル時の不具合を防ぐものでは
なかつた。 又、出願人は、本発明と同様に、低回転時にエアコン
やパワーステアリング装置等のエンジン被駆動装置によ
る負荷が加わり、燃料噴射量が増加した際は、EGR量を
減量又は零として、その時のスモークの増大を防止する
ようにした電子制御デイーゼルエンジンのEGR制御方法
を、既に特願昭61−006962で提案している。 しかしながら、この方法では、燃料噴射量が所定値以
上となつたらEGR量を減量又は零としているので、エン
ジン低回転時の目標燃料噴射量の値が、燃料噴射系のば
らつき、例えば燃料噴射ポンプの製造誤差等によつて異
なるため、ばらつきの上・下限付近のデイーゼルエンジ
ンにおいては、エンジンの作動状態が同一であつてもEG
R量の減量度合が異なり、適正なEGR量が得られないとい
う問題があつた。
置、空気調和装置（以下、エアコンと称する）、自動変
速機（以下、トルコンと称する）等の負荷や電気負荷が
かかつた時には、エンジン負荷が増加するため、燃料噴
射量が増加する。この時、通常のアイドルと同じEGR量
をかけていると、アイドル時でもスモークや白煙が増加
して、車両のイメージを大幅に損うだけでなく、最悪の
場合にはエンジンストールしてしまうことがある。これ
は、EGRをかけていると、燃料の着火性が緩慢となり、
未燃焼ガスが多くなつて、これがスモークや白煙となつ
て排出されるためである。又、燃え難くなることによつ
て、エンジンの出力トルクが低下するので、特にパワー
ステアリング装置の負荷がかかつた時にはエンジンスト
ールする恐れがある等の問題点を有していた。 一方、本発明に類似するものとして、特開昭56−5695
8で、燃料噴射量の増加に伴なつてEGR量を減少するよう
にしたデイーゼルエンジンのEGR方法及び装置が開示さ
れている。 しかしながら、このEGR方法及び装置は、専ら燃料噴
射量とエンジン負荷が厳密に対応している点に着目して
なされたものであり、EGR量をエンジン負荷に厳密に合
わせて調整することを目的としており、本発明のよう
に、低回転時、特にアイドル時の不具合を防ぐものでは
なかつた。 又、出願人は、本発明と同様に、低回転時にエアコン
やパワーステアリング装置等のエンジン被駆動装置によ
る負荷が加わり、燃料噴射量が増加した際は、EGR量を
減量又は零として、その時のスモークの増大を防止する
ようにした電子制御デイーゼルエンジンのEGR制御方法
を、既に特願昭61−006962で提案している。 しかしながら、この方法では、燃料噴射量が所定値以
上となつたらEGR量を減量又は零としているので、エン
ジン低回転時の目標燃料噴射量の値が、燃料噴射系のば
らつき、例えば燃料噴射ポンプの製造誤差等によつて異
なるため、ばらつきの上・下限付近のデイーゼルエンジ
ンにおいては、エンジンの作動状態が同一であつてもEG
R量の減量度合が異なり、適正なEGR量が得られないとい
う問題があつた。
本発明は、前記従来の問題点を解消すべくなされたも
ので、エンジンのばらつきや燃料噴射系のばらつきにか
かわらず、エンジンがアイドル状態にあるときにエンジ
ン被駆動装置による負荷がかかり燃料噴射量が増加した
場合、最適な量で排気ガス再循環を行い、スモークや白
煙の増大を確実に防止することができるデイーゼルエン
ジンの排気ガス再循環制御方法を提供することを目的と
する。
ので、エンジンのばらつきや燃料噴射系のばらつきにか
かわらず、エンジンがアイドル状態にあるときにエンジ
ン被駆動装置による負荷がかかり燃料噴射量が増加した
場合、最適な量で排気ガス再循環を行い、スモークや白
煙の増大を確実に防止することができるデイーゼルエン
ジンの排気ガス再循環制御方法を提供することを目的と
する。
本発明は、エンジン運転状態から求められた燃料噴射
量Qiに応じて燃料噴射を制御するエンジンに対して、低
回転時にも排気ガスを再循環する排気ガス再循環制御を
行うようにしたデイーゼルエンジンの排気ガス再循環制
御方法において、エンジンがアイドル状態であると判断
される場合には、前記燃料噴射量Qiを用いて前回の学習
値Qn-1を更新することで、今回の学習値Qnを求めると共
に、前記燃料噴射量Qiと前記学習値Qnとの差から、噴射
量ΔＱを求め、又、エンジンがアイドル状態であると判
断される場合には、前記噴射量ΔＱに応じて排気ガス再
循環量を補正することにより、前記目的を達成したもの
である。
量Qiに応じて燃料噴射を制御するエンジンに対して、低
回転時にも排気ガスを再循環する排気ガス再循環制御を
行うようにしたデイーゼルエンジンの排気ガス再循環制
御方法において、エンジンがアイドル状態であると判断
される場合には、前記燃料噴射量Qiを用いて前回の学習
値Qn-1を更新することで、今回の学習値Qnを求めると共
に、前記燃料噴射量Qiと前記学習値Qnとの差から、噴射
量ΔＱを求め、又、エンジンがアイドル状態であると判
断される場合には、前記噴射量ΔＱに応じて排気ガス再
循環量を補正することにより、前記目的を達成したもの
である。
本発明においては、エンジン運転状態から求められた
燃料噴射量Qiに応じて燃料噴射を制御するエンジンに対
して、低回転時にも排気ガスを再循環する排気ガス再循
環制御を行うようにしたデイーゼルエンジンの排気ガス
再循環制御方法に際して、まず、エンジンがアイドル状
態であると判断される場合には、前記燃料噴射量Qiを用
いて前回の学習値Qn-1を更新することで、今回の学習値
Qnを求めると共に、前記燃料噴射量Qiと前記学習値Qnと
の差から、噴射量ΔＱを求めるようにしている。このよ
うに前記噴射量ΔＱは前記学習値Qnに対する差となつて
いるため、エンジンのばらつきや燃料噴射系のばらつき
による影響がより小さくなつている。 又、本発明においては、エンジンがアイドル状態であ
ると判断される場合には、このように求められた前記噴
射量ΔＱに応じて排気ガス再循環量を補正するようにし
ている。従つて、エンジンのばらつきや燃料噴射系のば
らつきにかかわらず、エンジンがアイドル状態にあると
きにエンジン被駆動装置による負荷がかかり、燃料噴射
量が増加した場合、最適な量で排気ガス再循環を行い、
スモークや白煙の増大を確実に防止することができる。
燃料噴射量Qiに応じて燃料噴射を制御するエンジンに対
して、低回転時にも排気ガスを再循環する排気ガス再循
環制御を行うようにしたデイーゼルエンジンの排気ガス
再循環制御方法に際して、まず、エンジンがアイドル状
態であると判断される場合には、前記燃料噴射量Qiを用
いて前回の学習値Qn-1を更新することで、今回の学習値
Qnを求めると共に、前記燃料噴射量Qiと前記学習値Qnと
の差から、噴射量ΔＱを求めるようにしている。このよ
うに前記噴射量ΔＱは前記学習値Qnに対する差となつて
いるため、エンジンのばらつきや燃料噴射系のばらつき
による影響がより小さくなつている。 又、本発明においては、エンジンがアイドル状態であ
ると判断される場合には、このように求められた前記噴
射量ΔＱに応じて排気ガス再循環量を補正するようにし
ている。従つて、エンジンのばらつきや燃料噴射系のば
らつきにかかわらず、エンジンがアイドル状態にあると
きにエンジン被駆動装置による負荷がかかり、燃料噴射
量が増加した場合、最適な量で排気ガス再循環を行い、
スモークや白煙の増大を確実に防止することができる。
以下、図面を参照して、本発明が実施された自動専用
電子制御デイーゼルエンジンについて詳細に説明する。 本実施例には、第２図に示す如く、エアクリーナ11の
下流に配設された、吸入空気の温度を検出するための吸
気温センサ12が備えられている。該吸気温センサ12の下
流には、排気ガスの熱エネルギにより回転されるタービ
ン14Aと、該タービン14Aと連動して回転されるコンプレ
ツサ14Bからなるターボチヤージヤ14が備えられてい
る。該ターボチヤージヤ14のタービン14Aの上流側とコ
ンプレツサ14Bの下流側は、吸気圧の過上昇を防止する
ためのウエストゲート弁15を介して連通されている。 前記コンプレツサ14B下流側のベンチユリ16には、ア
イドル時に吸入空気の流量を制限するための、運転席に
配設されたアクセルペダル17と連動して非線形に回動す
るようにされた主吸気絞り弁18が備えられている。前記
アクセルペダル17の開度（以下、アクセル開度と称す
る）Accpは、アクセルセンサ20によつて検出されてい
る。 前記主吸気絞り弁18と並列に副吸気絞り弁22が備えら
れており、該副吸気絞り弁22の開度は、ダイヤフラム装
置24によつて制御されている。該ダイヤフラム装置24に
は、負圧ポンプ（図示省略）で発生した負圧が、負圧切
換弁（以下、VSVと称する）28又は30を介して供給され
る。 前記吸気絞り弁18、22の下流側には吸入空気の圧力を
検出するための吸気圧センサ32が備えられている。 デイーゼルエンジン10のシリンダヘツド10Aには、エ
ンジン燃焼室10Bに先端が臨むようにされた噴射ノズル3
4、グロープラグ36及び着火時期センサ38が備えられて
いる。又、デイーゼルエンジン10のシリンダブロツク10
Cには、エンジン冷却水温を検出するための水温センサ4
0が備えられている。 前記噴射ノズル34には、噴射ポンプ42から燃料が圧送
されてくる。該噴射ポンプ42には、デイーゼルエンジン
10のクランク軸の回転と連動して回転されるポンプ駆動
軸42Aと、該ポンプ駆動軸42Aに固着された、燃料を加圧
するためのフイードポンプ42B（第２図は90゜展開した
状態を示す）と、燃料供給圧を調整するための燃圧調整
弁42Cと、前記ポンプ駆動軸42Aに固着されたポンプ駆動
軸プーリ42Dの回転変位からエンジンのクランク角基準
位置、例えば上死点（TDC）を検出するための、例えば
電磁ピツクアツプからなるクランク角センサ44と、該ク
ランク角センサ44の取付け位置のずれを電気的に調整す
るための調整抵抗45と、前記ポンプ駆動軸42Aに固着さ
れたエンジン回転数パルサ（以下、NEパルサと称する）
42Eの回転変位からエンジン回転角、欠歯位置及びエン
ジン回転数を検出するための、ローラリング42Hに固定
された、例えば電磁ピツクアツプからなるエンジン回転
数センサ（以下、NEセンサと称する）46と、フエイスカ
ム42Fとプランジヤ42Gを往復動させ、又、そのタイミン
グを変化させるためのローラリング42Hと、該ローラリ
ング42Hの回動位置を変化させるためのタイマピストン4
2J（第２図は90゜展開した状態を示す）と、該タイマピ
ストン42Jの位置を制御することによつて噴射時期を制
御するためのタイミング制御弁（以下、TCVと称する）4
8と、スピルポート42Kを介してのプランジヤ42Gからの
燃料逃し時期を変化させることによつて燃料噴射量を制
御するための電磁スピル弁49と、エンジン停止時や異常
時等に燃料をカツトするための燃料カツト弁（以下、FC
Vと称する）50と、燃料の逆流や後垂れを防止するため
のデリバリバルブ42Lと、が備えられている。 デイーゼルエンジン10の吸気管51の排気管52は、両者
を連通する排気ガス再循環（EGR）通路53によつて接続
されている。該EGR通路53の途中には、EGR量を制御する
ためのEGR弁54が設けられている。該EGR弁54のダイヤフ
ラム室に印加される負圧は、電子制御の負圧調整弁（以
下、EVRVと称する）55によつて制御される。該EVRV55
は、オンオフデユーテイ信号によつて制御されており、
制御デユーテイ比Degrが増加すれば、EVRV55の電流値が
増加し、EGR弁54のダイヤフラム室の負圧が大きくなつ
て、EGR量が増加するようにされている。 前記吸気温センサ12、アクセルセンサ20、吸気圧セン
サ32、着火時期センサ38、水温センサ40、クランク角セ
ンサ44、調整抵抗45、NEセンサ46、キイスイツチ、エア
コンスイツチ、ニユートラルセーフテイスイツチ出力、
車速信号等は、電子制御ユニツト（以下、ECUと称す
る）56に入力されて処理され、該ECU56の出力によつ
て、前記VSV28、30、TCV48、電磁スピル弁49、FCV50、E
VRV55等が制御される。 以下実施例の作用を説明する。 本実施例において、燃料噴射量の制御は、前記NEセン
サ46出力から検出されるエンジン回転数NEと、前記アク
セル位置センサ20出力から検出されるアクセル開度Accp
等、エンジン運転状態に応じて燃料噴射量の目標値を算
出し、前記電磁スピル弁49の通電時間を制御することに
よつて、行われている。 又、燃料噴射時期は、同様にアクセル開度Accp、エン
ジン回転数NE等より、目標噴射時期を算出し、前記TCV4
8を制御することで、目標値となるように制御されてい
る。 更に、EGRの制御は、第１図に示すような流れ図に従
つて実行される。なお、同図（Ａ）はEGR量を算出する
ためのルーチン、同図（Ｂ）は燃料噴射量Ｑの変化量に
相当する後記差の噴射量ΔＱを算出するためのルーチン
である。 同図（Ａ）に示すEGR算出ルーチンにおいては、ま
ず、ステツプ110で、エンジン回転数NE及び燃料噴射量
Ｑから所定のマツプを用いて通常のEGRの制御デユーテ
イ比Degrを算出する。次いでステツプ120で、アイドル
スイツチの状態とエンジン回転数NEに基づき、アイドル
状態であるか否かを判定する。判定結果が否である場合
には、ステツプ160に進み、前出ステツプ110で算出され
た制御デユーテイ比Degrを今回の指令値として出力す
る。 一方、前出ステツプ120での判定結果が正であり、ア
イドル状態であると判断される時には、ステツプ130に
進む。ステツプ130では、アイドル時に専用されるEGRの
制御デユーテイ比Didle（例えば30％）を算出する。そ
してステツプ140で、後述する第１図（Ｂ）の燃料噴射
量ΔＱ算出ルーチンで算出される、今回の燃料噴射量Ｑ
と燃料噴射量の学習値Qnとの差の噴射量ΔＱより、例え
ば第３図に示すような１次元マツプを用いて、今回のEG
Rの補正量Δegrを算出する。この場合、図中実線で示す
関係のみならず、破線で示す関係を適宜用いることがで
きる。 次いでステツプ150で、次式（１）の如く、前記制御
デユーテイ比Didleから前記補正量ΔEGRを引いた値を制
御デユーテイ比Degrにいれる。 Degr←Didle−ΔDegr …（１） そしてステップ150で、該制御デユーテイ比Degrを今
回の指令値として出力し、EGR量を制御する。以上のよ
うにして、EGR量を制御する結果、噴出量Ｑが増量する
とEGR量が減少するため、アイドル時に最適なEGR量を得
ることができる。 次に、前記差の噴射量ΔＱの算出ルーチンについて第
１図（Ｂ）に基づき説明する。 この差の噴射量ΔＱ算出ルーチンは所定時間毎に起動
する。起動した場合、まず、ステツプ200で燃料噴射量
Ｑの変更のないアイドル運転状態であるか否かを判定
し、ステツプ210で燃料噴射量変化のない、又は、少な
い状態が一定時間以上継続したか否かを判定する。この
判定は、同図（Ｃ）に示すルーチンで行うことができ
る。即ち、このルーチンにおいては、ステツプ202で、
前回の燃料噴射量Qi-1と今回の燃料噴射量Qiとの差の絶
対値を取り、その差を所定値と比較し、所定値以上のと
きはステツプ204で時間Ｔに零を入れ、所定値以下のと
きはステツプ206で時間ＴにＴ＋１を入れて時間Ｔをカ
ウントすることにより、燃料噴射量変化のないアイドル
運転状態の継続時間を求める。 又、前記判定は、燃料噴射量の変化が1mm3/str以下の
アイドル安定状態が５秒間以上継続するか否かで行うこ
ともできる。 ステツプ210の判定結果が正の時はステツプ220に進
み、今回の燃料噴射量Qiと前回の燃料噴射量学習値Qn-1
より、今回の燃料噴射量学習値Qnを更新する。この学習
値Qnの更新は、重み付けするために、例えば次式（２）
のようにして行うことができる。 Qn＝（7Qn-1＋Qi）/8 …（２） 次いでステツプ230で、更新された燃料噴射量学習値Q
nを今回の学習値として記憶し、ステツプ240で、次式
（３）のように、今回の燃料噴射量Qiと前記学習値Qnと
の差から前記差の噴射量ΔＱを算出し記憶する。 ΔＱ＝Qi−Qn ………（３） 一方、前出ステツプ210で燃料噴射量変化のないアイ
ドル運転状態が所定時間継続していなかつた時は、更新
されない学習値Qnと今回の噴射量から、（３）式を用い
て差の噴射量ΔＱを算出し、このルーチンを終了する。 なお、ステツプ200〜240においては、燃料噴射量変化
のないアイドル状態が一定時間経過した場合、前記噴射
量の学習値Qnを更新するようにしていたが、変速段がニ
ユートラルレンジであり、エアコンスイツチがOFFの状
態で噴射量Ｑの学習を行い、パワーステアリング負荷の
みならずドライブレンジやエアコンスイツチONによる負
荷の増大に伴う燃料噴射量の増量に対して制御デユーテ
イ比較Degrの補正も行うようにすることもできる。 又、ステツプ220では、学習値Qnを更新するのに
（２）式で重み付けをして行つていたが、学習値を更新
する式、手順はこの（２）式を用いることに限定される
ものではなく、他の式あるいは他の手順により前記学習
値Qnを更新することもできる。 又、周知のアイドルスピードコントロールが行われて
いたり、エアコンのアイドルアツプ等によりエンジン回
転数が大きく変化するような電子制御デイーゼルエンジ
ンを本発明によりEGR制御するに際しては、トルコン信
号やエアコン信号等の取込み易い信号を利用して、ニユ
ートラルレンジでエアコンがOFF、ニユートラルレンジ
でエアコンがON、ドライブレンジでエアコンがOFF、ド
ライブレンジでエアコンがON等の各条件に対して各々燃
料噴射量の学習値Qnを持つようにすれば、更に精密なEG
R制御を行うこともできる。 なお、前記実施例においては、本発明が、電磁スピル
弁49を用いて燃料噴射量を制御するようにされたターボ
チヤージヤを備えた自動車用の電子制御デイーゼルエン
ジンに適用されていたが、本発明の適用範囲はこれに限
定されず、一般の電子制御デイーゼルエンジンにも同様
に適用できることは明らかである。
電子制御デイーゼルエンジンについて詳細に説明する。 本実施例には、第２図に示す如く、エアクリーナ11の
下流に配設された、吸入空気の温度を検出するための吸
気温センサ12が備えられている。該吸気温センサ12の下
流には、排気ガスの熱エネルギにより回転されるタービ
ン14Aと、該タービン14Aと連動して回転されるコンプレ
ツサ14Bからなるターボチヤージヤ14が備えられてい
る。該ターボチヤージヤ14のタービン14Aの上流側とコ
ンプレツサ14Bの下流側は、吸気圧の過上昇を防止する
ためのウエストゲート弁15を介して連通されている。 前記コンプレツサ14B下流側のベンチユリ16には、ア
イドル時に吸入空気の流量を制限するための、運転席に
配設されたアクセルペダル17と連動して非線形に回動す
るようにされた主吸気絞り弁18が備えられている。前記
アクセルペダル17の開度（以下、アクセル開度と称す
る）Accpは、アクセルセンサ20によつて検出されてい
る。 前記主吸気絞り弁18と並列に副吸気絞り弁22が備えら
れており、該副吸気絞り弁22の開度は、ダイヤフラム装
置24によつて制御されている。該ダイヤフラム装置24に
は、負圧ポンプ（図示省略）で発生した負圧が、負圧切
換弁（以下、VSVと称する）28又は30を介して供給され
る。 前記吸気絞り弁18、22の下流側には吸入空気の圧力を
検出するための吸気圧センサ32が備えられている。 デイーゼルエンジン10のシリンダヘツド10Aには、エ
ンジン燃焼室10Bに先端が臨むようにされた噴射ノズル3
4、グロープラグ36及び着火時期センサ38が備えられて
いる。又、デイーゼルエンジン10のシリンダブロツク10
Cには、エンジン冷却水温を検出するための水温センサ4
0が備えられている。 前記噴射ノズル34には、噴射ポンプ42から燃料が圧送
されてくる。該噴射ポンプ42には、デイーゼルエンジン
10のクランク軸の回転と連動して回転されるポンプ駆動
軸42Aと、該ポンプ駆動軸42Aに固着された、燃料を加圧
するためのフイードポンプ42B（第２図は90゜展開した
状態を示す）と、燃料供給圧を調整するための燃圧調整
弁42Cと、前記ポンプ駆動軸42Aに固着されたポンプ駆動
軸プーリ42Dの回転変位からエンジンのクランク角基準
位置、例えば上死点（TDC）を検出するための、例えば
電磁ピツクアツプからなるクランク角センサ44と、該ク
ランク角センサ44の取付け位置のずれを電気的に調整す
るための調整抵抗45と、前記ポンプ駆動軸42Aに固着さ
れたエンジン回転数パルサ（以下、NEパルサと称する）
42Eの回転変位からエンジン回転角、欠歯位置及びエン
ジン回転数を検出するための、ローラリング42Hに固定
された、例えば電磁ピツクアツプからなるエンジン回転
数センサ（以下、NEセンサと称する）46と、フエイスカ
ム42Fとプランジヤ42Gを往復動させ、又、そのタイミン
グを変化させるためのローラリング42Hと、該ローラリ
ング42Hの回動位置を変化させるためのタイマピストン4
2J（第２図は90゜展開した状態を示す）と、該タイマピ
ストン42Jの位置を制御することによつて噴射時期を制
御するためのタイミング制御弁（以下、TCVと称する）4
8と、スピルポート42Kを介してのプランジヤ42Gからの
燃料逃し時期を変化させることによつて燃料噴射量を制
御するための電磁スピル弁49と、エンジン停止時や異常
時等に燃料をカツトするための燃料カツト弁（以下、FC
Vと称する）50と、燃料の逆流や後垂れを防止するため
のデリバリバルブ42Lと、が備えられている。 デイーゼルエンジン10の吸気管51の排気管52は、両者
を連通する排気ガス再循環（EGR）通路53によつて接続
されている。該EGR通路53の途中には、EGR量を制御する
ためのEGR弁54が設けられている。該EGR弁54のダイヤフ
ラム室に印加される負圧は、電子制御の負圧調整弁（以
下、EVRVと称する）55によつて制御される。該EVRV55
は、オンオフデユーテイ信号によつて制御されており、
制御デユーテイ比Degrが増加すれば、EVRV55の電流値が
増加し、EGR弁54のダイヤフラム室の負圧が大きくなつ
て、EGR量が増加するようにされている。 前記吸気温センサ12、アクセルセンサ20、吸気圧セン
サ32、着火時期センサ38、水温センサ40、クランク角セ
ンサ44、調整抵抗45、NEセンサ46、キイスイツチ、エア
コンスイツチ、ニユートラルセーフテイスイツチ出力、
車速信号等は、電子制御ユニツト（以下、ECUと称す
る）56に入力されて処理され、該ECU56の出力によつ
て、前記VSV28、30、TCV48、電磁スピル弁49、FCV50、E
VRV55等が制御される。 以下実施例の作用を説明する。 本実施例において、燃料噴射量の制御は、前記NEセン
サ46出力から検出されるエンジン回転数NEと、前記アク
セル位置センサ20出力から検出されるアクセル開度Accp
等、エンジン運転状態に応じて燃料噴射量の目標値を算
出し、前記電磁スピル弁49の通電時間を制御することに
よつて、行われている。 又、燃料噴射時期は、同様にアクセル開度Accp、エン
ジン回転数NE等より、目標噴射時期を算出し、前記TCV4
8を制御することで、目標値となるように制御されてい
る。 更に、EGRの制御は、第１図に示すような流れ図に従
つて実行される。なお、同図（Ａ）はEGR量を算出する
ためのルーチン、同図（Ｂ）は燃料噴射量Ｑの変化量に
相当する後記差の噴射量ΔＱを算出するためのルーチン
である。 同図（Ａ）に示すEGR算出ルーチンにおいては、ま
ず、ステツプ110で、エンジン回転数NE及び燃料噴射量
Ｑから所定のマツプを用いて通常のEGRの制御デユーテ
イ比Degrを算出する。次いでステツプ120で、アイドル
スイツチの状態とエンジン回転数NEに基づき、アイドル
状態であるか否かを判定する。判定結果が否である場合
には、ステツプ160に進み、前出ステツプ110で算出され
た制御デユーテイ比Degrを今回の指令値として出力す
る。 一方、前出ステツプ120での判定結果が正であり、ア
イドル状態であると判断される時には、ステツプ130に
進む。ステツプ130では、アイドル時に専用されるEGRの
制御デユーテイ比Didle（例えば30％）を算出する。そ
してステツプ140で、後述する第１図（Ｂ）の燃料噴射
量ΔＱ算出ルーチンで算出される、今回の燃料噴射量Ｑ
と燃料噴射量の学習値Qnとの差の噴射量ΔＱより、例え
ば第３図に示すような１次元マツプを用いて、今回のEG
Rの補正量Δegrを算出する。この場合、図中実線で示す
関係のみならず、破線で示す関係を適宜用いることがで
きる。 次いでステツプ150で、次式（１）の如く、前記制御
デユーテイ比Didleから前記補正量ΔEGRを引いた値を制
御デユーテイ比Degrにいれる。 Degr←Didle−ΔDegr …（１） そしてステップ150で、該制御デユーテイ比Degrを今
回の指令値として出力し、EGR量を制御する。以上のよ
うにして、EGR量を制御する結果、噴出量Ｑが増量する
とEGR量が減少するため、アイドル時に最適なEGR量を得
ることができる。 次に、前記差の噴射量ΔＱの算出ルーチンについて第
１図（Ｂ）に基づき説明する。 この差の噴射量ΔＱ算出ルーチンは所定時間毎に起動
する。起動した場合、まず、ステツプ200で燃料噴射量
Ｑの変更のないアイドル運転状態であるか否かを判定
し、ステツプ210で燃料噴射量変化のない、又は、少な
い状態が一定時間以上継続したか否かを判定する。この
判定は、同図（Ｃ）に示すルーチンで行うことができ
る。即ち、このルーチンにおいては、ステツプ202で、
前回の燃料噴射量Qi-1と今回の燃料噴射量Qiとの差の絶
対値を取り、その差を所定値と比較し、所定値以上のと
きはステツプ204で時間Ｔに零を入れ、所定値以下のと
きはステツプ206で時間ＴにＴ＋１を入れて時間Ｔをカ
ウントすることにより、燃料噴射量変化のないアイドル
運転状態の継続時間を求める。 又、前記判定は、燃料噴射量の変化が1mm3/str以下の
アイドル安定状態が５秒間以上継続するか否かで行うこ
ともできる。 ステツプ210の判定結果が正の時はステツプ220に進
み、今回の燃料噴射量Qiと前回の燃料噴射量学習値Qn-1
より、今回の燃料噴射量学習値Qnを更新する。この学習
値Qnの更新は、重み付けするために、例えば次式（２）
のようにして行うことができる。 Qn＝（7Qn-1＋Qi）/8 …（２） 次いでステツプ230で、更新された燃料噴射量学習値Q
nを今回の学習値として記憶し、ステツプ240で、次式
（３）のように、今回の燃料噴射量Qiと前記学習値Qnと
の差から前記差の噴射量ΔＱを算出し記憶する。 ΔＱ＝Qi−Qn ………（３） 一方、前出ステツプ210で燃料噴射量変化のないアイ
ドル運転状態が所定時間継続していなかつた時は、更新
されない学習値Qnと今回の噴射量から、（３）式を用い
て差の噴射量ΔＱを算出し、このルーチンを終了する。 なお、ステツプ200〜240においては、燃料噴射量変化
のないアイドル状態が一定時間経過した場合、前記噴射
量の学習値Qnを更新するようにしていたが、変速段がニ
ユートラルレンジであり、エアコンスイツチがOFFの状
態で噴射量Ｑの学習を行い、パワーステアリング負荷の
みならずドライブレンジやエアコンスイツチONによる負
荷の増大に伴う燃料噴射量の増量に対して制御デユーテ
イ比較Degrの補正も行うようにすることもできる。 又、ステツプ220では、学習値Qnを更新するのに
（２）式で重み付けをして行つていたが、学習値を更新
する式、手順はこの（２）式を用いることに限定される
ものではなく、他の式あるいは他の手順により前記学習
値Qnを更新することもできる。 又、周知のアイドルスピードコントロールが行われて
いたり、エアコンのアイドルアツプ等によりエンジン回
転数が大きく変化するような電子制御デイーゼルエンジ
ンを本発明によりEGR制御するに際しては、トルコン信
号やエアコン信号等の取込み易い信号を利用して、ニユ
ートラルレンジでエアコンがOFF、ニユートラルレンジ
でエアコンがON、ドライブレンジでエアコンがOFF、ド
ライブレンジでエアコンがON等の各条件に対して各々燃
料噴射量の学習値Qnを持つようにすれば、更に精密なEG
R制御を行うこともできる。 なお、前記実施例においては、本発明が、電磁スピル
弁49を用いて燃料噴射量を制御するようにされたターボ
チヤージヤを備えた自動車用の電子制御デイーゼルエン
ジンに適用されていたが、本発明の適用範囲はこれに限
定されず、一般の電子制御デイーゼルエンジンにも同様
に適用できることは明らかである。
以上説明した通り、本発明によれば、エンジンのばら
つきや燃料噴射系のばらつきにかかわらず、エンジンが
アイドル状態にあるときにエンジン被駆動装置による負
荷がかかり燃料噴射量が増加した場合に最適な量でEGR
を行うことができるため、スモークや白煙の増大を確実
に防止することができるという優れた効果が得られる。
つきや燃料噴射系のばらつきにかかわらず、エンジンが
アイドル状態にあるときにエンジン被駆動装置による負
荷がかかり燃料噴射量が増加した場合に最適な量でEGR
を行うことができるため、スモークや白煙の増大を確実
に防止することができるという優れた効果が得られる。
第１図（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明が実施された、自動
車用電子制御デイーゼルエンジンのEGR量を算出するた
めの各ルーチンを示す流れ図、第２図は前記デイーゼル
エンジンの全体構成を示す、一部ブロツク線図を含む断
面図、第３図は前記ルーチンで用いられる差の噴射量と
EGR補正量の関係のマツプの例を示す線図である。 10……デイーゼルエンジン、 20……アクセル位置センサ、 42……燃料噴射ポンプ、 46……NEセンサ、 53……EGR通路、 54……EGR弁、 55……電子制御負圧調整弁（EVRV）、 56……電子制御ユニツト（ECU）、 Degr……EGRの制御デユーテイ比。
車用電子制御デイーゼルエンジンのEGR量を算出するた
めの各ルーチンを示す流れ図、第２図は前記デイーゼル
エンジンの全体構成を示す、一部ブロツク線図を含む断
面図、第３図は前記ルーチンで用いられる差の噴射量と
EGR補正量の関係のマツプの例を示す線図である。 10……デイーゼルエンジン、 20……アクセル位置センサ、 42……燃料噴射ポンプ、 46……NEセンサ、 53……EGR通路、 54……EGR弁、 55……電子制御負圧調整弁（EVRV）、 56……電子制御ユニツト（ECU）、 Degr……EGRの制御デユーテイ比。
フロントページの続き (72)発明者 野村 浩司 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 小林 文明 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−165567（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−41858（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】エンジン運転状態から求められた燃料噴射
量Qiに応じて燃料噴射を制御するエンジンに対して、低
回転時にも排気ガスを再循環する排気ガス再循環制御を
行うようにしたデイーゼルエンジンの排気ガス再循環制
御方法において、 エンジンがアイドル状態であると判断される場合には、
前記燃料噴射量Qiを用いて前回の学習値Qn-1を更新する
ことで、今回の学習値Qnを求めると共に、 前記燃料噴射量Qiと前記学習値Qnとの差から、噴射量Δ
Ｑを求め、 又、エンジンがアイドル状態であると判断される場合に
は、前記噴射量ΔＱに応じて排気ガス再循環量を補正す
ることを特徴とするデイーゼルエンジンの排気ガス再循
環制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61242254A JPH0823340B2 (ja) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | デイ−ゼルエンジンの排気ガス再循環制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61242254A JPH0823340B2 (ja) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | デイ−ゼルエンジンの排気ガス再循環制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6397861A JPS6397861A (ja) | 1988-04-28 |
| JPH0823340B2 true JPH0823340B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=17086533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61242254A Expired - Fee Related JPH0823340B2 (ja) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | デイ−ゼルエンジンの排気ガス再循環制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0823340B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4543588B2 (ja) | 2000-07-14 | 2010-09-15 | トヨタ自動車株式会社 | エンジンの燃料噴射制御装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6141858U (ja) * | 1984-08-23 | 1986-03-17 | トヨタ自動車株式会社 | デイ−ゼルエンジンの排気ガス再循環制御装置 |
| JPH07103829B2 (ja) * | 1986-01-16 | 1995-11-08 | トヨタ自動車株式会社 | 電子制御デイーゼルエンジンの排気ガス再循環制御方法 |
-
1986
- 1986-10-13 JP JP61242254A patent/JPH0823340B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6397861A (ja) | 1988-04-28 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |