JPH0921339A - ターボ過給機付エンジンの空気過剰率制御装置 - Google Patents
ターボ過給機付エンジンの空気過剰率制御装置Info
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- JPH0921339A JPH0921339A JP7171057A JP17105795A JPH0921339A JP H0921339 A JPH0921339 A JP H0921339A JP 7171057 A JP7171057 A JP 7171057A JP 17105795 A JP17105795 A JP 17105795A JP H0921339 A JPH0921339 A JP H0921339A
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- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/55—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的簡便な装置構成を採りながら、加速力
の確保と有害排出ガス成分の低減とを両立させることを
可能とした、ターボ過給機付エンジンの空気過剰率制御
装置を提供する。 【解決手段】 ＥＣＵ８は、電子ガバナ５とＮe センサ
１０とから出力されたアクセル開度情報θacc とエンジ
ン回転速度Ｎe とに基づき、アクセル指示燃料量ＱFacc
をマップから検索した後、タービン上流圧ＰT (i) 等か
らＥＧＲ量ＱE (i) を算出する。次に、ＥＣＵ８は、Ｅ
ＧＲ量ＱE (i) と全吸気量ＱIN(i)と３行程前の推定空
気過剰率λ(i-3) とから等価吸入新気量Ｑa(i) を算出
し、これとアクセル指示燃料量ＱFaccとから今回の推定
空気過剰率λ(i) を算出する。そして、今回の推定空気
過剰率λ(i) が空気過剰率下限値λlim より小さい場
合、ＥＣＵ８は、ＥＧＲ弁３１の閉鎖指令を出力すると
共に、所定時間Ｔ1 に亘って今回の燃料噴射量ＱFI(i)
を前回値ＱFI(i-1) に保持する。
の確保と有害排出ガス成分の低減とを両立させることを
可能とした、ターボ過給機付エンジンの空気過剰率制御
装置を提供する。 【解決手段】 ＥＣＵ８は、電子ガバナ５とＮe センサ
１０とから出力されたアクセル開度情報θacc とエンジ
ン回転速度Ｎe とに基づき、アクセル指示燃料量ＱFacc
をマップから検索した後、タービン上流圧ＰT (i) 等か
らＥＧＲ量ＱE (i) を算出する。次に、ＥＣＵ８は、Ｅ
ＧＲ量ＱE (i) と全吸気量ＱIN(i)と３行程前の推定空
気過剰率λ(i-3) とから等価吸入新気量Ｑa(i) を算出
し、これとアクセル指示燃料量ＱFaccとから今回の推定
空気過剰率λ(i) を算出する。そして、今回の推定空気
過剰率λ(i) が空気過剰率下限値λlim より小さい場
合、ＥＣＵ８は、ＥＧＲ弁３１の閉鎖指令を出力すると
共に、所定時間Ｔ1 に亘って今回の燃料噴射量ＱFI(i)
を前回値ＱFI(i-1) に保持する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等に搭載さ
れるターボ過給機付ディーゼルエンジン等の有害排出成
分の低減に用いられる、空気過剰率制御装置に関する。
れるターボ過給機付ディーゼルエンジン等の有害排出成
分の低減に用いられる、空気過剰率制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンの主たる有害排出成
分としては、燃料分布の不均一等による黒煙や未燃ＨＣ
等の他、高温下での燃焼に起因するＮＯX が挙げられ
る。ディーゼルエンジンにおけるＮＯX 低減手段として
は、余剰酸素が多いためにガソリンエンジンのような還
元触媒が適用できず、燃料噴射時期の遅延（タイミング
リタード）や水噴射が研究されている。しかし、前者は
出力や燃費の低下とＣＯやＨＣの増加が避けられず、後
者は水噴射装置や水タンクの搭載や潤滑油への水混入等
の問題がある。そこで、構造が比較的簡便で弊害も少な
いことから、不活性物質である排気ガスをＥＧＲガスと
して燃焼室に還流させる排気ガス再循環（ＥＧＲ）装置
の実用化が進められている。
分としては、燃料分布の不均一等による黒煙や未燃ＨＣ
等の他、高温下での燃焼に起因するＮＯX が挙げられ
る。ディーゼルエンジンにおけるＮＯX 低減手段として
は、余剰酸素が多いためにガソリンエンジンのような還
元触媒が適用できず、燃料噴射時期の遅延（タイミング
リタード）や水噴射が研究されている。しかし、前者は
出力や燃費の低下とＣＯやＨＣの増加が避けられず、後
者は水噴射装置や水タンクの搭載や潤滑油への水混入等
の問題がある。そこで、構造が比較的簡便で弊害も少な
いことから、不活性物質である排気ガスをＥＧＲガスと
して燃焼室に還流させる排気ガス再循環（ＥＧＲ）装置
の実用化が進められている。
【０００３】ディーゼルエンジン用のＥＧＲ装置では、
ＥＧＲガスの還流量（以下、ＥＧＲ量と記す）が過剰に
なると、空気過剰率の低下による吐煙の悪化やＨＣの急
増，燃費の低下の他、遊離カーボンやパティキュレート
の混入によるエンジンオイルの劣化から機関耐久性の低
下等が起こる。したがって、これらの不具合を極力抑え
ながらＮＯX の低減を図るためには、定常運転時はもと
より過渡運転時等においても、空気過剰率を適正な範囲
に保持することが望ましい。
ＥＧＲガスの還流量（以下、ＥＧＲ量と記す）が過剰に
なると、空気過剰率の低下による吐煙の悪化やＨＣの急
増，燃費の低下の他、遊離カーボンやパティキュレート
の混入によるエンジンオイルの劣化から機関耐久性の低
下等が起こる。したがって、これらの不具合を極力抑え
ながらＮＯX の低減を図るためには、定常運転時はもと
より過渡運転時等においても、空気過剰率を適正な範囲
に保持することが望ましい。
【０００４】一方、ディーゼルエンジンでは、排気量当
たりの出力を増大させるため、ターボ過給機を装着した
ものが多い。ターボ過給機は、排気ガスエネルギー（排
気圧力）を利用して過給を行うもので、排気マニホール
ド等に取付けられたタービンと、これと同軸で吸気系に
配設されたコンプレッサとから構成されている。周知の
ように、ターボ過給機の仕事量すなわち過給圧力は排気
圧力に依存し、低負荷・低回転域では小さく、高負荷・
高回転域では大きくなる。また、ターボ過給機には、運
転者のアクセル操作により燃料供給量が増大しても、移
送遅れ等により排気圧力が上昇するまでに若干の時間が
掛かることや、タービンおよびコンプレッサの慣性によ
りその回転が瞬時には立上らないことから、固有の応答
遅れ（ターボラグ）が存在する。
たりの出力を増大させるため、ターボ過給機を装着した
ものが多い。ターボ過給機は、排気ガスエネルギー（排
気圧力）を利用して過給を行うもので、排気マニホール
ド等に取付けられたタービンと、これと同軸で吸気系に
配設されたコンプレッサとから構成されている。周知の
ように、ターボ過給機の仕事量すなわち過給圧力は排気
圧力に依存し、低負荷・低回転域では小さく、高負荷・
高回転域では大きくなる。また、ターボ過給機には、運
転者のアクセル操作により燃料供給量が増大しても、移
送遅れ等により排気圧力が上昇するまでに若干の時間が
掛かることや、タービンおよびコンプレッサの慣性によ
りその回転が瞬時には立上らないことから、固有の応答
遅れ（ターボラグ）が存在する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ターボ過給機付ディー
ゼルエンジンにＥＧＲ装置を装着した場合、加速運転時
において、以下に述べる問題があった。スロットルバル
ブのないディーゼルエンジンでは、運転者がアクセルペ
ダルを踏込むことにより、燃焼室内への燃料噴射量が増
加して、定常運転から加速運転に移行する。すなわち、
所定空燃比の混合気が供給される吸気管噴射型のガソリ
ンエンジン等とは異なり、吸気量とは無関係に燃料噴射
量が増加し、これにより発生トルクが増大して加速が行
われる。したがって、燃焼室内の空気過剰率は吸気量と
燃料噴射量とから決まることになり、加速運転時には大
きく変動することになる。つまり、加速運転のごく初期
には燃料噴射量の増加により空気過剰率が一瞬小さくな
るが、排気圧力の上昇に伴ってターボ過給機による過給
圧力が上昇すると、吸気量の増大に応じて空気過剰率も
急激に大きくなる。そのため、加速運転の全期間を考慮
した場合、有害排出ガス成分の増加は問題とならない程
度に抑えられる。
ゼルエンジンにＥＧＲ装置を装着した場合、加速運転時
において、以下に述べる問題があった。スロットルバル
ブのないディーゼルエンジンでは、運転者がアクセルペ
ダルを踏込むことにより、燃焼室内への燃料噴射量が増
加して、定常運転から加速運転に移行する。すなわち、
所定空燃比の混合気が供給される吸気管噴射型のガソリ
ンエンジン等とは異なり、吸気量とは無関係に燃料噴射
量が増加し、これにより発生トルクが増大して加速が行
われる。したがって、燃焼室内の空気過剰率は吸気量と
燃料噴射量とから決まることになり、加速運転時には大
きく変動することになる。つまり、加速運転のごく初期
には燃料噴射量の増加により空気過剰率が一瞬小さくな
るが、排気圧力の上昇に伴ってターボ過給機による過給
圧力が上昇すると、吸気量の増大に応じて空気過剰率も
急激に大きくなる。そのため、加速運転の全期間を考慮
した場合、有害排出ガス成分の増加は問題とならない程
度に抑えられる。
【０００６】ところが、ＥＧＲ装置が装着されたターボ
過給機付ディーゼルエンジンでは、排気系からのＥＧＲ
ガスの取り出しをタービンの上流から行っているため、
ＥＧＲ装置の作動時（ＥＧＲガスの還流時）には上昇し
た排気圧力の無視できない部分が吸気系に流出すること
になる。その結果、過給圧力の上昇率も小さくなり、空
気過剰率の低下に起因して、有害排出ガス成分の増加が
もたらされていた。また、空気過剰率の低下を防ぐべ
く、無条件に燃料噴射量を抑制した場合、加速力が当然
に低下し、ドライバビリティが悪化する不具合があっ
た。更に、公知のリニア空燃比センサ等を用いた場合に
も、空気過剰率をリアルタイムに検出することが難しい
ため、燃料噴射量の抑制を適切に行うことは殆ど不可能
であった。
過給機付ディーゼルエンジンでは、排気系からのＥＧＲ
ガスの取り出しをタービンの上流から行っているため、
ＥＧＲ装置の作動時（ＥＧＲガスの還流時）には上昇し
た排気圧力の無視できない部分が吸気系に流出すること
になる。その結果、過給圧力の上昇率も小さくなり、空
気過剰率の低下に起因して、有害排出ガス成分の増加が
もたらされていた。また、空気過剰率の低下を防ぐべ
く、無条件に燃料噴射量を抑制した場合、加速力が当然
に低下し、ドライバビリティが悪化する不具合があっ
た。更に、公知のリニア空燃比センサ等を用いた場合に
も、空気過剰率をリアルタイムに検出することが難しい
ため、燃料噴射量の抑制を適切に行うことは殆ど不可能
であった。
【０００７】本発明は、上記状況に鑑みなされたもの
で、比較的簡便な装置構成を採りながら、加速力の確保
と有害排出ガス成分の低減とを両立させることを可能と
した、ターボ過給機付エンジンの空気過剰率制御装置を
提供することを目的とする。
で、比較的簡便な装置構成を採りながら、加速力の確保
と有害排出ガス成分の低減とを両立させることを可能と
した、ターボ過給機付エンジンの空気過剰率制御装置を
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の請求項
１では、車両に搭載されたエンジンの排気ガスによりタ
ービンを駆動して当該エンジンへの吸気を過給するター
ボ過給機と、同ターボ過給機の上流側の排気通路から取
り出した排気ガスの一部を上記エンジンの吸気通路に還
流させる排気ガス再循環装置と、上記エンジンの吸気圧
力を検出する吸気圧力検出手段と、上記エンジンの排気
圧力を検出する排気圧力検出手段と、上記吸気圧力検出
手段によって検出された吸気圧力と上記排気圧力検出手
段によって検出された排気圧力とに基づき、上記排気ガ
ス再循環装置による排気ガスの還流量を推定する排気ガ
ス還流量推定手段と、上記排気ガス再循環装置による排
気ガス還流量を含む上記エンジンの吸気量を検出する吸
気量検出手段と、上記吸気量検出手段によって検出され
た吸気量と、所定の回数だけ前に推定された空気過剰率
と、上記排気ガス還流量推定手段により推定された排気
ガスの還流量とに基づき、上記エンジンの等価吸入新気
量を推定する等価吸入新気量推定手段と、上記車両のア
クセルペダルの操作量に応じて上記エンジンの燃料供給
量を設定する燃料供給量設定手段と、同燃料供給量設定
手段によって設定された燃料供給量に基づき、上記エン
ジンに燃料を供給する燃料供給手段と、同燃料供給量設
定手段によって設定された燃料供給量と上記等価吸入新
気量推定手段によって推定された等価吸入新気量とに基
づき、上記エンジンの空気過剰率を推定する空気過剰率
推定手段と、同空気過剰率推定手段によって推定された
空気過剰率が所定の許容範囲にあるか否かを判定する判
定手段と、同判定手段により上記空気過剰率が上記許容
範囲から外れたと判定されると、上記排気ガス再循環装
置を閉鎖方向に駆動する排気ガス再循環制御手段とを備
えたターボ過給機付エンジンの空気過剰率制御装置を提
案する。
１では、車両に搭載されたエンジンの排気ガスによりタ
ービンを駆動して当該エンジンへの吸気を過給するター
ボ過給機と、同ターボ過給機の上流側の排気通路から取
り出した排気ガスの一部を上記エンジンの吸気通路に還
流させる排気ガス再循環装置と、上記エンジンの吸気圧
力を検出する吸気圧力検出手段と、上記エンジンの排気
圧力を検出する排気圧力検出手段と、上記吸気圧力検出
手段によって検出された吸気圧力と上記排気圧力検出手
段によって検出された排気圧力とに基づき、上記排気ガ
ス再循環装置による排気ガスの還流量を推定する排気ガ
ス還流量推定手段と、上記排気ガス再循環装置による排
気ガス還流量を含む上記エンジンの吸気量を検出する吸
気量検出手段と、上記吸気量検出手段によって検出され
た吸気量と、所定の回数だけ前に推定された空気過剰率
と、上記排気ガス還流量推定手段により推定された排気
ガスの還流量とに基づき、上記エンジンの等価吸入新気
量を推定する等価吸入新気量推定手段と、上記車両のア
クセルペダルの操作量に応じて上記エンジンの燃料供給
量を設定する燃料供給量設定手段と、同燃料供給量設定
手段によって設定された燃料供給量に基づき、上記エン
ジンに燃料を供給する燃料供給手段と、同燃料供給量設
定手段によって設定された燃料供給量と上記等価吸入新
気量推定手段によって推定された等価吸入新気量とに基
づき、上記エンジンの空気過剰率を推定する空気過剰率
推定手段と、同空気過剰率推定手段によって推定された
空気過剰率が所定の許容範囲にあるか否かを判定する判
定手段と、同判定手段により上記空気過剰率が上記許容
範囲から外れたと判定されると、上記排気ガス再循環装
置を閉鎖方向に駆動する排気ガス再循環制御手段とを備
えたターボ過給機付エンジンの空気過剰率制御装置を提
案する。
【０００９】また、請求項２では、請求項１の空気過剰
率制御装置において、上記燃料供給手段は上記エンジン
の燃焼室内に直接燃料を噴射するものを提案する。ま
た、請求項３では、請求項１または２の空気過剰率制御
装置において、上記等価吸入新気量推定手段は、上記吸
気量から上記排気ガスの還流量を上記空気過剰率で除し
た値を減ずることにより等価吸入新気量を推定するもの
を提案する。
率制御装置において、上記燃料供給手段は上記エンジン
の燃焼室内に直接燃料を噴射するものを提案する。ま
た、請求項３では、請求項１または２の空気過剰率制御
装置において、上記等価吸入新気量推定手段は、上記吸
気量から上記排気ガスの還流量を上記空気過剰率で除し
た値を減ずることにより等価吸入新気量を推定するもの
を提案する。
【００１０】また、請求項４では、請求項１〜３の空気
過剰率制御装置において、上記空気過剰率推定手段は、
空気過剰率の推定を上記エンジンの一行程毎に行うもの
を提案する。また、請求項５では、請求項１〜４の空気
過剰率制御装置において、上記判定手段により上記空気
過剰率が上記許容範囲から外れたと判定されると、上記
アクセルペダルの操作量に拘わらず、上記燃料供給量の
増大を抑制する抑制手段を更に備えたものを提案する。
過剰率制御装置において、上記空気過剰率推定手段は、
空気過剰率の推定を上記エンジンの一行程毎に行うもの
を提案する。また、請求項５では、請求項１〜４の空気
過剰率制御装置において、上記判定手段により上記空気
過剰率が上記許容範囲から外れたと判定されると、上記
アクセルペダルの操作量に拘わらず、上記燃料供給量の
増大を抑制する抑制手段を更に備えたものを提案する。
【００１１】また、請求項６では、請求項５の空気過剰
率制御装置において、上記抑制手段は、上記燃料供給量
を前回の値に保持することにより上記抑制を行うものを
提案する。また、請求項７では、請求項５または６の空
気過剰率制御装置において、上記抑制手段は、上記排気
ガス再循環装置の閉鎖方向への駆動が開始されてから所
定時間経過後に、上記抑制を解除するものを提案する。
率制御装置において、上記抑制手段は、上記燃料供給量
を前回の値に保持することにより上記抑制を行うものを
提案する。また、請求項７では、請求項５または６の空
気過剰率制御装置において、上記抑制手段は、上記排気
ガス再循環装置の閉鎖方向への駆動が開始されてから所
定時間経過後に、上記抑制を解除するものを提案する。
【００１２】また、請求項８では、請求項５〜７の空気
過剰率制御装置において、上記抑制手段は、上記判定手
段により上記空気過剰率が上記許容範囲に復帰したと判
定されると、上記抑制を解除するものを提案する。
過剰率制御装置において、上記抑制手段は、上記判定手
段により上記空気過剰率が上記許容範囲に復帰したと判
定されると、上記抑制を解除するものを提案する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
係る空気過剰率制御装置の一実施形態を詳細に説明す
る。図１は、ＥＧＲ装置が取付けられたエンジン制御シ
ステムの概略構成図であり、同図において１は自動車用
の直列４気筒ディーゼルエンジンエンジン（以下、単に
エンジンと記す）を示す。エンジン１のシリンダヘッド
２には、渦流室３が形成されると共に、この渦流室３に
燃料を噴射する燃料噴射ノズル４が各気筒毎に取り付け
られている。エンジン１には電子ガバナ５を有する分配
型の燃料噴射ポンプ６が付設されており、燃料噴射管７
を介して、各燃料噴射ノズル４に燃料を供給する。尚、
燃料噴射ポンプ６は、エンジン１の図示しないクランク
シャフトにより駆動されると共に、ＥＣＵ（エンジン制
御ユニット）８に制御された電子ガバナ５により燃料の
噴射時期や噴射期間が設定される。図中、９はシリンダ
ヘッド２に取付けられて冷却水温Ｔw を検出する水温セ
ンサであり、１０は燃料噴射ポンプ６に取り付けられて
エンジン回転速度Ｎe を検出するＮe センサである。
係る空気過剰率制御装置の一実施形態を詳細に説明す
る。図１は、ＥＧＲ装置が取付けられたエンジン制御シ
ステムの概略構成図であり、同図において１は自動車用
の直列４気筒ディーゼルエンジンエンジン（以下、単に
エンジンと記す）を示す。エンジン１のシリンダヘッド
２には、渦流室３が形成されると共に、この渦流室３に
燃料を噴射する燃料噴射ノズル４が各気筒毎に取り付け
られている。エンジン１には電子ガバナ５を有する分配
型の燃料噴射ポンプ６が付設されており、燃料噴射管７
を介して、各燃料噴射ノズル４に燃料を供給する。尚、
燃料噴射ポンプ６は、エンジン１の図示しないクランク
シャフトにより駆動されると共に、ＥＣＵ（エンジン制
御ユニット）８に制御された電子ガバナ５により燃料の
噴射時期や噴射期間が設定される。図中、９はシリンダ
ヘッド２に取付けられて冷却水温Ｔw を検出する水温セ
ンサであり、１０は燃料噴射ポンプ６に取り付けられて
エンジン回転速度Ｎe を検出するＮe センサである。
【００１４】シリンダヘッド２には、吸気マニホールド
１１を介して、図示しないエアクリーナからの新気を導
入する吸気管１２が接続しており、その管路にはターボ
過給機１３のコンプレッサ１４とインタークーラ１５と
が配設されている。図中、１６は吸気温度Ｔa を検出す
る吸気温センサ、１７は吸気圧力（Manifold Absolute
Pressure）Ｐb を検出するブースト圧センサであり、い
ずれも吸気マニホールド１１に取り付けられている。ま
た、シリンダヘッド２には、排気マニホールド２０を介
して、ターボ過給機１３のタービン２１と排気管２２と
が接続している。図中、２３は過給圧の過上昇時に排気
マニホールド２０からタービン２１の下流に排気ガスを
逃がすウエストゲートバルブであり、２４はウエストゲ
ートアクチュエータである。また、２５は排気ガス中の
ＣＯやＨＣを浄化する酸化触媒である。
１１を介して、図示しないエアクリーナからの新気を導
入する吸気管１２が接続しており、その管路にはターボ
過給機１３のコンプレッサ１４とインタークーラ１５と
が配設されている。図中、１６は吸気温度Ｔa を検出す
る吸気温センサ、１７は吸気圧力（Manifold Absolute
Pressure）Ｐb を検出するブースト圧センサであり、い
ずれも吸気マニホールド１１に取り付けられている。ま
た、シリンダヘッド２には、排気マニホールド２０を介
して、ターボ過給機１３のタービン２１と排気管２２と
が接続している。図中、２３は過給圧の過上昇時に排気
マニホールド２０からタービン２１の下流に排気ガスを
逃がすウエストゲートバルブであり、２４はウエストゲ
ートアクチュエータである。また、２５は排気ガス中の
ＣＯやＨＣを浄化する酸化触媒である。
【００１５】一方、排気マニホールド２０と吸気マニホ
ールド１１とはＥＧＲパイプ３０を介して連通されてお
り、このＥＧＲパイプ３０の管路が吸気マニホールド１
１側に設けられたＥＧＲ弁３１の弁体３２により開放・
遮断されるようになっている。ＥＧＲ弁３１は負圧作動
式で、弁体３２，ダイヤフラム３３，リターンスプリン
グ３４，負圧室３５からなっている。図中、３６はＥＧ
Ｒ弁３１の開度ＡE を検出するＥＧＲポジションセンサ
である。
ールド１１とはＥＧＲパイプ３０を介して連通されてお
り、このＥＧＲパイプ３０の管路が吸気マニホールド１
１側に設けられたＥＧＲ弁３１の弁体３２により開放・
遮断されるようになっている。ＥＧＲ弁３１は負圧作動
式で、弁体３２，ダイヤフラム３３，リターンスプリン
グ３４，負圧室３５からなっている。図中、３６はＥＧ
Ｒ弁３１の開度ＡE を検出するＥＧＲポジションセンサ
である。
【００１６】ＥＧＲ弁３１の負圧室３５は、ホース４
０，４１と負圧側ＥＧＲソレノイド４２とを介してバキ
ュームポンプ４３に接続すると共に、ホース４４と大気
側ＥＧＲソレノイド４５とを介して大気に連通してい
る。バキュームポンプ４３は、オルタネータ４６の回転
軸により駆動され、エンジン１の運転中は常に負圧を発
生する。負圧側ＥＧＲソレノイド４２は、ＯＮ状態でホ
ース４０，４１を連通し、ＯＦＦ状態でホース４０，４
１を遮断する。また、大気側ＥＧＲソレノイド４５はＯ
ＦＦ状態でホース４４を大気に連通し、ＯＮ状態でホー
ス４４を遮断する。したがって、両ＥＧＲソレノイド４
２，４５を適宜ＯＮあるいはＯＦＦ状態にすることで、
ＥＧＲ弁３１の負圧室３５に負圧あるいは大気が導入さ
れ、ＥＧＲ弁３１の開度ＡE が制御されることになる。
０，４１と負圧側ＥＧＲソレノイド４２とを介してバキ
ュームポンプ４３に接続すると共に、ホース４４と大気
側ＥＧＲソレノイド４５とを介して大気に連通してい
る。バキュームポンプ４３は、オルタネータ４６の回転
軸により駆動され、エンジン１の運転中は常に負圧を発
生する。負圧側ＥＧＲソレノイド４２は、ＯＮ状態でホ
ース４０，４１を連通し、ＯＦＦ状態でホース４０，４
１を遮断する。また、大気側ＥＧＲソレノイド４５はＯ
ＦＦ状態でホース４４を大気に連通し、ＯＮ状態でホー
ス４４を遮断する。したがって、両ＥＧＲソレノイド４
２，４５を適宜ＯＮあるいはＯＦＦ状態にすることで、
ＥＧＲ弁３１の負圧室３５に負圧あるいは大気が導入さ
れ、ＥＧＲ弁３１の開度ＡE が制御されることになる。
【００１７】前述したＥＣＵ８は、車室内に設置されて
おり、図示しない入出力装置，制御プログラムの内蔵等
を行う記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等），中央処理装置
（ＣＰＵ）等を具えている。ＥＣＵ８の入力側には、上
述した各センサを始め種々のセンサやスイッチ類からの
検出情報が入力し、ＥＣＵ８は、これらの検出情報と制
御マップとに基づき、電子ガバナ５を始めとして、両Ｅ
ＧＲソレノイド４２，４５等の駆動制御を行う。
おり、図示しない入出力装置，制御プログラムの内蔵等
を行う記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等），中央処理装置
（ＣＰＵ）等を具えている。ＥＣＵ８の入力側には、上
述した各センサを始め種々のセンサやスイッチ類からの
検出情報が入力し、ＥＣＵ８は、これらの検出情報と制
御マップとに基づき、電子ガバナ５を始めとして、両Ｅ
ＧＲソレノイド４２，４５等の駆動制御を行う。
【００１８】以下、本実施形態における空気過剰率の制
御手順を説明する。運転者がイグニッションキーをＯＮ
にしてエンジン１がスタートし、所定の条件（本実施形
態の場合、水温ＴW が７０℃以上、始動後３０秒以上経
過、ブースト圧センサ１７やＥＧＲポジションセンサ３
６が正常であること等）が満たされると、ＥＣＵ８は、
エンジン１の一行程毎に、図２〜図４のフローチャート
に示した空気過剰率制御サブルーチンを繰り返し実行す
る。このサブルーチンを開始すると、ＥＣＵ８は、先ず
図２のステップＳ２で、電子ガバナ５とＮe センサ１０
とから出力されたアクセル開度情報θacc ( ％）とエン
ジン回転速度Ｎe （rpm ）とに基づき、アクセル指示燃
料量ＱFacc (cc/st)を図５のマップから検索する。
御手順を説明する。運転者がイグニッションキーをＯＮ
にしてエンジン１がスタートし、所定の条件（本実施形
態の場合、水温ＴW が７０℃以上、始動後３０秒以上経
過、ブースト圧センサ１７やＥＧＲポジションセンサ３
６が正常であること等）が満たされると、ＥＣＵ８は、
エンジン１の一行程毎に、図２〜図４のフローチャート
に示した空気過剰率制御サブルーチンを繰り返し実行す
る。このサブルーチンを開始すると、ＥＣＵ８は、先ず
図２のステップＳ２で、電子ガバナ５とＮe センサ１０
とから出力されたアクセル開度情報θacc ( ％）とエン
ジン回転速度Ｎe （rpm ）とに基づき、アクセル指示燃
料量ＱFacc (cc/st)を図５のマップから検索する。
【００１９】次に、ＥＣＵ８は、ステップＳ４で、吸気
温センサ１６やブースト圧センサ１７等の出力に基づ
き、エンジン１に吸引される今回の全吸気量ＱIN(i)（g
/st）を下式により算出する。下式中、Ｐb は吸気管圧
力（mmＨg ）であり、Ｖは１シリンダ当たりの排気量
（ｌ）であり、ＫvEはエンジン回転速度Ｎe(rpm)や吸気
管圧力Ｐb に基づき図示しないマップから得られる体積
効率補正係数であり、Ｔaは吸気温度（℃）である ＱIN(i)＝ (Ｐb/760)・Ｖ・ＫvE・1.2・(293/(273＋Ｔ
a)) 次に、ＥＣＵ８は、ステップＳ６で、エンジン回転速度
Ｎe とアクセル指示燃料量ＱFaccとに基づき、図示しな
いマップからタービン上流圧定常値ＰToを検索し、ステ
ップＳ８で、以下の手順により今回のタービン上流圧Ｐ
T (i) を算出する。
温センサ１６やブースト圧センサ１７等の出力に基づ
き、エンジン１に吸引される今回の全吸気量ＱIN(i)（g
/st）を下式により算出する。下式中、Ｐb は吸気管圧
力（mmＨg ）であり、Ｖは１シリンダ当たりの排気量
（ｌ）であり、ＫvEはエンジン回転速度Ｎe(rpm)や吸気
管圧力Ｐb に基づき図示しないマップから得られる体積
効率補正係数であり、Ｔaは吸気温度（℃）である ＱIN(i)＝ (Ｐb/760)・Ｖ・ＫvE・1.2・(293/(273＋Ｔ
a)) 次に、ＥＣＵ８は、ステップＳ６で、エンジン回転速度
Ｎe とアクセル指示燃料量ＱFaccとに基づき、図示しな
いマップからタービン上流圧定常値ＰToを検索し、ステ
ップＳ８で、以下の手順により今回のタービン上流圧Ｐ
T (i) を算出する。
【００２０】タービン上流圧ＰT (i) の算出にあたっ
て、ＥＣＵ８は、先ず、下式によりタービン加速圧ＰA
を算出する。下式中、ＱE (i-3) とＱIN(i-3) とは、そ
れぞれ３行程前のＥＧＲ量と全吸気量とである。 ＰA ＝ＰTo・（１−ＱE (i-3) ／ＱIN(i-3)） 次に、ＥＣＵ８は、タービン加速圧ＰA とタービン上流
圧定常値ＰToとから、負荷ＰL を下式により算出する。
て、ＥＣＵ８は、先ず、下式によりタービン加速圧ＰA
を算出する。下式中、ＱE (i-3) とＱIN(i-3) とは、そ
れぞれ３行程前のＥＧＲ量と全吸気量とである。 ＰA ＝ＰTo・（１−ＱE (i-3) ／ＱIN(i-3)） 次に、ＥＣＵ８は、タービン加速圧ＰA とタービン上流
圧定常値ＰToとから、負荷ＰL を下式により算出する。
【００２１】ＰL ＝ＰA2／ＰTo 最後に、ＥＣＵ８は、前回値ＰT (i-1) とタービン加速
圧ＰA と負荷ＰL とを用いて、タービン上流圧ＰT (i)
を下式により算出する。下式中、ＩT はタービン慣性係
数である。 ＰT (i) ＝ＰT (i-1) ＋（ＰA −ＰL ）／ＩT このようにして、タービン上流圧ＰT (i) を求めると、
ＥＣＵ８は、ステップＳ１０で今回のＥＧＲ量ＱE (i)
（ g/st ）を下式により算出する。下式中、ＡE はＥＧ
Ｒポジションセンサ３６により検出されたＥＧＲ弁３１
の開度（％）であり、Ｋs は絞り係数（一定値）であ
り、Ｋo はタービン上流圧ＰT (i) と吸気管圧力Ｐb と
の差圧ΔＰに基づき図示しないマップから検索されるオ
リフィス係数であり、ＫETはエンジン回転速度Ｎe とア
クセル指示燃料量ＱFaccとに基づき図示しないマップか
ら検索されるＥＧＲ温度係数である。
圧ＰA と負荷ＰL とを用いて、タービン上流圧ＰT (i)
を下式により算出する。下式中、ＩT はタービン慣性係
数である。 ＰT (i) ＝ＰT (i-1) ＋（ＰA −ＰL ）／ＩT このようにして、タービン上流圧ＰT (i) を求めると、
ＥＣＵ８は、ステップＳ１０で今回のＥＧＲ量ＱE (i)
（ g/st ）を下式により算出する。下式中、ＡE はＥＧ
Ｒポジションセンサ３６により検出されたＥＧＲ弁３１
の開度（％）であり、Ｋs は絞り係数（一定値）であ
り、Ｋo はタービン上流圧ＰT (i) と吸気管圧力Ｐb と
の差圧ΔＰに基づき図示しないマップから検索されるオ
リフィス係数であり、ＫETはエンジン回転速度Ｎe とア
クセル指示燃料量ＱFaccとに基づき図示しないマップか
ら検索されるＥＧＲ温度係数である。
【００２２】 ＱE (i) ＝ＡE・Ｋs・Ｋo・ＫET・６０／（２・Ｎe） ＥＧＲ量ＱE (i) を求めると、ＥＣＵ８は、次にステッ
プＳ１２で全吸気量ＱIN(i)を新気に換算した等価吸入
新気量Ｑa(i) を算出する。ここで、λ(i-3) は３行程
前の推定空気過剰率であり、サブルーチンの開始から２
回目の処理（すなわち、２行程目）までは所定値（例え
ば、１．２）に設定されている。
プＳ１２で全吸気量ＱIN(i)を新気に換算した等価吸入
新気量Ｑa(i) を算出する。ここで、λ(i-3) は３行程
前の推定空気過剰率であり、サブルーチンの開始から２
回目の処理（すなわち、２行程目）までは所定値（例え
ば、１．２）に設定されている。
【００２３】Ｑa(i)＝ＱIN(i)−ＱE (i) ／λ(i-3) 次に、ＥＣＵ８は、このようにして得られた等価吸入新
気量Ｑa(i) とアクセル指示燃料量ＱFaccとから、ステ
ップＳ１４で今回の推定空気過剰率λ(i) を算出する。
ここで、14.5はディーゼルエンジンの理論空燃比であ
る。 λ(i) ＝Ｑa(i) ／（ＱFacc・14.5） 次に、ＥＣＵ８は、図３のステップＳ１６で今回の推定
空気過剰率λ(i) が空気過剰率下限値λlim （本実施形
態の場合、１．５）より大きいか否かを判定する。そし
て、加速時におけるアクセル指示燃料量ＱFaccの増加に
よりこの判定がＮｏとなった場合、ＥＣＵ８は、ステッ
プＳ１８でＥＧＲ弁３１の閉鎖指令を出力する。尚、閉
鎖指令によりＥＧＲ弁３１の負圧室３５には負圧が導入
されて弁体３２は閉鎖方向に駆動されるが、完全に閉鎖
するまでには所定の時間が掛かるため、ＥＧＲガスの導
入は徐々に停止されることになる。
気量Ｑa(i) とアクセル指示燃料量ＱFaccとから、ステ
ップＳ１４で今回の推定空気過剰率λ(i) を算出する。
ここで、14.5はディーゼルエンジンの理論空燃比であ
る。 λ(i) ＝Ｑa(i) ／（ＱFacc・14.5） 次に、ＥＣＵ８は、図３のステップＳ１６で今回の推定
空気過剰率λ(i) が空気過剰率下限値λlim （本実施形
態の場合、１．５）より大きいか否かを判定する。そし
て、加速時におけるアクセル指示燃料量ＱFaccの増加に
よりこの判定がＮｏとなった場合、ＥＣＵ８は、ステッ
プＳ１８でＥＧＲ弁３１の閉鎖指令を出力する。尚、閉
鎖指令によりＥＧＲ弁３１の負圧室３５には負圧が導入
されて弁体３２は閉鎖方向に駆動されるが、完全に閉鎖
するまでには所定の時間が掛かるため、ＥＧＲガスの導
入は徐々に停止されることになる。
【００２４】ステップＳ１８で閉鎖指令を出力すると、
ＥＣＵ８は、次にステップＳ２０でタイマセット済フラ
グＦtsが１であるか否かを判定する。タイマセット済フ
ラグＦtsは、後述する燃料制限タイマＴfcが起動してい
るか否かを示すフラグであり、イグニッションキーをＯ
Ｎにした時点で０にリセットされている。ステップＳ２
０の初回の判定はＮｏとなるため、ＥＣＵ８は、次にス
テップＳ２２で燃料制限の期間を計時する燃料制限タイ
マＴfcを起動させた後、ステップＳ２４でタイマセット
済フラグＦtsを１にセットする。次に、ＥＣＵ８はステ
ップＳ２６で燃料制限タイマＴfcの値が所定時間Ｔ1 を
超えたか否かを判定し、この判定がＮｏであれば図４の
ステップＳ２８で今回の燃料噴射量ＱFI(i) を前回値Ｑ
FI(i-1) に保持した後、ステップＳ３０で電子ガバナ５
を駆動制御して燃料噴射を行う。これにより、空気過剰
率λは現状のまま維持され、有害排出ガス成分の増加が
防止されることになる。
ＥＣＵ８は、次にステップＳ２０でタイマセット済フラ
グＦtsが１であるか否かを判定する。タイマセット済フ
ラグＦtsは、後述する燃料制限タイマＴfcが起動してい
るか否かを示すフラグであり、イグニッションキーをＯ
Ｎにした時点で０にリセットされている。ステップＳ２
０の初回の判定はＮｏとなるため、ＥＣＵ８は、次にス
テップＳ２２で燃料制限の期間を計時する燃料制限タイ
マＴfcを起動させた後、ステップＳ２４でタイマセット
済フラグＦtsを１にセットする。次に、ＥＣＵ８はステ
ップＳ２６で燃料制限タイマＴfcの値が所定時間Ｔ1 を
超えたか否かを判定し、この判定がＮｏであれば図４の
ステップＳ２８で今回の燃料噴射量ＱFI(i) を前回値Ｑ
FI(i-1) に保持した後、ステップＳ３０で電子ガバナ５
を駆動制御して燃料噴射を行う。これにより、空気過剰
率λは現状のまま維持され、有害排出ガス成分の増加が
防止されることになる。
【００２５】燃料制限タイマＴfcの値が所定時間Ｔ1 を
超えてステップＳ２６の判定がＹesになると、ＥＣＵ８
は、図４のステップＳ３２で前述したアクセル指示燃料
量ＱFaccを今回の燃料噴射量ＱFI(i) とする。次に、Ｅ
ＣＵ８はステップＳ３４で燃料制限タイマＴfcの積算を
停止した後、ステップＳ３０で電子ガバナ５を駆動制御
して燃料噴射を行う。所定時間Ｔ1 はＥＧＲ弁３１が全
閉となるのに十分な値に設定されており、この時点では
排気圧力は吸気系に流出しなくなり、過給圧力はごく短
時間で上昇することになる。したがって、燃料噴射量の
増大により発生トルクが増大して、運転者が意図した加
速が行われると共に、吸気量の増加により空気過剰率λ
も大幅には低下せず、有害排出ガス成分の増加は問題と
ならない程度に抑えられる。
超えてステップＳ２６の判定がＹesになると、ＥＣＵ８
は、図４のステップＳ３２で前述したアクセル指示燃料
量ＱFaccを今回の燃料噴射量ＱFI(i) とする。次に、Ｅ
ＣＵ８はステップＳ３４で燃料制限タイマＴfcの積算を
停止した後、ステップＳ３０で電子ガバナ５を駆動制御
して燃料噴射を行う。所定時間Ｔ1 はＥＧＲ弁３１が全
閉となるのに十分な値に設定されており、この時点では
排気圧力は吸気系に流出しなくなり、過給圧力はごく短
時間で上昇することになる。したがって、燃料噴射量の
増大により発生トルクが増大して、運転者が意図した加
速が行われると共に、吸気量の増加により空気過剰率λ
も大幅には低下せず、有害排出ガス成分の増加は問題と
ならない程度に抑えられる。
【００２６】一方、吸気量の増加等により推定空気過剰
率λ(i) が大きくなり、ステップＳ１６の判定がＹesに
なると、ＥＣＵ８は、図４のステップＳ３６でＥＧＲ弁
３１の駆動制御を通常の状態に復帰させた後、ステップ
Ｓ３８でアクセル指示燃料量ＱFaccを今回の燃料噴射量
ＱFI(i) とする。次に、ＥＣＵ８はステップＳ４０でタ
イマセット済フラグＦtsを０にリセットした後、ステッ
プＳ３０で電子ガバナ５を駆動制御して燃料噴射を行
う。これにより、出力や燃費の向上とＮＯX の低減とを
図った、通常の燃料噴射制御とＥＧＲ制御とが行われる
ようになる。
率λ(i) が大きくなり、ステップＳ１６の判定がＹesに
なると、ＥＣＵ８は、図４のステップＳ３６でＥＧＲ弁
３１の駆動制御を通常の状態に復帰させた後、ステップ
Ｓ３８でアクセル指示燃料量ＱFaccを今回の燃料噴射量
ＱFI(i) とする。次に、ＥＣＵ８はステップＳ４０でタ
イマセット済フラグＦtsを０にリセットした後、ステッ
プＳ３０で電子ガバナ５を駆動制御して燃料噴射を行
う。これにより、出力や燃費の向上とＮＯX の低減とを
図った、通常の燃料噴射制御とＥＧＲ制御とが行われる
ようになる。
【００２７】このように、上記実施形態では、空気過剰
率の低下に応じて燃料噴射量の制限とＥＧＲガスの導入
停止とを行うようにしたため、加速力を極力維持しなが
ら、有害排出ガス成分の増加を抑えることが可能になっ
た。以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は
この実施形態に限るものではない。例えば、上記実施形
態では空気過剰率が所定範囲から外れたときに、ＥＧＲ
弁を全閉するようにしたが、例えば５０％程度の開度に
抑えるようにしてもよい。また、上記実施形態では推定
空気過剰率が空気過剰率下限値を下まわってから所定時
間経過した後に、燃料噴射量をアクセル指示燃料量に一
度に切換えるようにしたが、この切換えを徐々に行うよ
うにしてもよい。尚、エンジン制御システムの具体的構
成や制御手順等については、本発明の主旨を逸脱しない
範囲で変更することが可能である。
率の低下に応じて燃料噴射量の制限とＥＧＲガスの導入
停止とを行うようにしたため、加速力を極力維持しなが
ら、有害排出ガス成分の増加を抑えることが可能になっ
た。以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は
この実施形態に限るものではない。例えば、上記実施形
態では空気過剰率が所定範囲から外れたときに、ＥＧＲ
弁を全閉するようにしたが、例えば５０％程度の開度に
抑えるようにしてもよい。また、上記実施形態では推定
空気過剰率が空気過剰率下限値を下まわってから所定時
間経過した後に、燃料噴射量をアクセル指示燃料量に一
度に切換えるようにしたが、この切換えを徐々に行うよ
うにしてもよい。尚、エンジン制御システムの具体的構
成や制御手順等については、本発明の主旨を逸脱しない
範囲で変更することが可能である。
【００２８】
【発明の効果】請求項１の空気過剰率制御装置によれ
ば、車両に搭載されたエンジンの排気ガスによりタービ
ンを駆動して当該エンジンへの吸気を過給するターボ過
給機と、同ターボ過給機の上流側の排気通路から取り出
した排気ガスの一部を上記エンジンの吸気通路に還流さ
せる排気ガス再循環装置と、上記エンジンの吸気圧力を
検出する吸気圧力検出手段と、上記エンジンの排気圧力
を検出する排気圧力検出手段と、上記吸気圧力検出手段
によって検出された吸気圧力と上記排気圧力検出手段に
よって検出された排気圧力とに基づき、上記排気ガス再
循環装置による排気ガスの還流量を推定する排気ガス還
流量推定手段と、上記排気ガス再循環装置による排気ガ
ス還流量を含む上記エンジンの吸気量を検出する吸気量
検出手段と、上記吸気量検出手段によって検出された吸
気量と、所定の回数だけ前に推定された空気過剰率と、
上記排気ガス還流量推定手段により推定された排気ガス
の還流量とに基づき、上記エンジンの等価吸入新気量を
推定する等価吸入新気量推定手段と、上記車両のアクセ
ルペダルの操作量に応じて上記エンジンの燃料供給量を
設定する燃料供給量設定手段と、同燃料供給量設定手段
によって設定された燃料供給量に基づき、上記エンジン
に燃料を供給する燃料供給手段と、同燃料供給量設定手
段によって設定された燃料供給量と上記等価吸入新気量
推定手段によって推定された等価吸入新気量とに基づ
き、上記エンジンの空気過剰率を推定する空気過剰率推
定手段と、同空気過剰率推定手段によって推定された空
気過剰率が所定の許容範囲にあるか否かを判定する判定
手段と、同判定手段により上記空気過剰率が上記許容範
囲から外れたと判定されると、上記排気ガス再循環装置
を閉鎖方向に駆動する排気ガス再循環制御手段とを備え
るようにしたため、排気圧力の吸気系への流出に起因す
るターボ過給機の作動遅れがなくなり、加速時等で燃料
供給量が増加した場合にも空気過剰率が低下し難くな
る。その結果、加速力の低下を極力抑えながら、有害排
出ガス成分を減少させることができる。
ば、車両に搭載されたエンジンの排気ガスによりタービ
ンを駆動して当該エンジンへの吸気を過給するターボ過
給機と、同ターボ過給機の上流側の排気通路から取り出
した排気ガスの一部を上記エンジンの吸気通路に還流さ
せる排気ガス再循環装置と、上記エンジンの吸気圧力を
検出する吸気圧力検出手段と、上記エンジンの排気圧力
を検出する排気圧力検出手段と、上記吸気圧力検出手段
によって検出された吸気圧力と上記排気圧力検出手段に
よって検出された排気圧力とに基づき、上記排気ガス再
循環装置による排気ガスの還流量を推定する排気ガス還
流量推定手段と、上記排気ガス再循環装置による排気ガ
ス還流量を含む上記エンジンの吸気量を検出する吸気量
検出手段と、上記吸気量検出手段によって検出された吸
気量と、所定の回数だけ前に推定された空気過剰率と、
上記排気ガス還流量推定手段により推定された排気ガス
の還流量とに基づき、上記エンジンの等価吸入新気量を
推定する等価吸入新気量推定手段と、上記車両のアクセ
ルペダルの操作量に応じて上記エンジンの燃料供給量を
設定する燃料供給量設定手段と、同燃料供給量設定手段
によって設定された燃料供給量に基づき、上記エンジン
に燃料を供給する燃料供給手段と、同燃料供給量設定手
段によって設定された燃料供給量と上記等価吸入新気量
推定手段によって推定された等価吸入新気量とに基づ
き、上記エンジンの空気過剰率を推定する空気過剰率推
定手段と、同空気過剰率推定手段によって推定された空
気過剰率が所定の許容範囲にあるか否かを判定する判定
手段と、同判定手段により上記空気過剰率が上記許容範
囲から外れたと判定されると、上記排気ガス再循環装置
を閉鎖方向に駆動する排気ガス再循環制御手段とを備え
るようにしたため、排気圧力の吸気系への流出に起因す
るターボ過給機の作動遅れがなくなり、加速時等で燃料
供給量が増加した場合にも空気過剰率が低下し難くな
る。その結果、加速力の低下を極力抑えながら、有害排
出ガス成分を減少させることができる。
【００２９】また、請求項２の空気過剰率制御装置によ
れば、請求項１の空気過剰率制御装置において、上記燃
料供給手段は上記エンジンの燃焼室内に直接燃料を噴射
するものとしたため、エンジンがディーゼルエンジン等
である場合にも、空気過剰率の低下を抑えられるように
なる。また、請求項３の空気過剰率制御装置によれば、
請求項１または２の空気過剰率制御装置において、上記
等価吸入新気量推定手段は、上記吸気量から上記排気ガ
スの還流量を上記空気過剰率で除した値を減ずることに
より等価吸入新気量を推定するものとしたため、信頼性
や応答性に劣るリニア空燃比センサ等を用いることな
く、過渡運転時等における空気過剰率を正確に検出でき
るようになる。
れば、請求項１の空気過剰率制御装置において、上記燃
料供給手段は上記エンジンの燃焼室内に直接燃料を噴射
するものとしたため、エンジンがディーゼルエンジン等
である場合にも、空気過剰率の低下を抑えられるように
なる。また、請求項３の空気過剰率制御装置によれば、
請求項１または２の空気過剰率制御装置において、上記
等価吸入新気量推定手段は、上記吸気量から上記排気ガ
スの還流量を上記空気過剰率で除した値を減ずることに
より等価吸入新気量を推定するものとしたため、信頼性
や応答性に劣るリニア空燃比センサ等を用いることな
く、過渡運転時等における空気過剰率を正確に検出でき
るようになる。
【００３０】また、請求項４によれば、請求項１〜３の
空気過剰率制御装置において、上記空気過剰率推定手段
は、空気過剰率の推定を上記エンジンの一行程毎に行う
ものとしたため、燃料噴射量やＥＧＲ量等の制御応答性
が向上する。また、請求項５によれば、請求項１〜４の
空気過剰率制御装置において、上記判定手段により上記
空気過剰率が上記許容範囲から外れたと判定されると、
上記アクセルペダルの操作量に拘わらず、上記燃料供給
量の増大を抑制する抑制手段を更に備えるようにしたた
め、排気ガス再循環装置の閉鎖遅れがあっても、空気過
剰率の低下を防止することができる。
空気過剰率制御装置において、上記空気過剰率推定手段
は、空気過剰率の推定を上記エンジンの一行程毎に行う
ものとしたため、燃料噴射量やＥＧＲ量等の制御応答性
が向上する。また、請求項５によれば、請求項１〜４の
空気過剰率制御装置において、上記判定手段により上記
空気過剰率が上記許容範囲から外れたと判定されると、
上記アクセルペダルの操作量に拘わらず、上記燃料供給
量の増大を抑制する抑制手段を更に備えるようにしたた
め、排気ガス再循環装置の閉鎖遅れがあっても、空気過
剰率の低下を防止することができる。
【００３１】また、請求項６によれば、請求項５の空気
過剰率制御装置において、上記抑制手段は、上記燃料供
給量を前回の値に保持することにより上記抑制を行うも
のとしたため、燃料供給量の抑制に要する処理が簡単に
なる。また、請求項７によれば、請求項５または６の空
気過剰率制御装置において、上記抑制手段は、上記排気
ガス再循環装置の閉鎖方向への駆動が開始されてから所
定時間経過後に、上記抑制を解除するものとしたため、
加速レスポンスが必要以上には悪化しない。
過剰率制御装置において、上記抑制手段は、上記燃料供
給量を前回の値に保持することにより上記抑制を行うも
のとしたため、燃料供給量の抑制に要する処理が簡単に
なる。また、請求項７によれば、請求項５または６の空
気過剰率制御装置において、上記抑制手段は、上記排気
ガス再循環装置の閉鎖方向への駆動が開始されてから所
定時間経過後に、上記抑制を解除するものとしたため、
加速レスポンスが必要以上には悪化しない。
【００３２】また、請求項８によれば、請求項５〜７の
空気過剰率制御装置において、上記抑制手段は、上記判
定手段により上記空気過剰率が上記許容範囲に復帰した
と判定されると、上記抑制を解除するものとしたため、
加速レスポンスが必要以上には悪化しない。
空気過剰率制御装置において、上記抑制手段は、上記判
定手段により上記空気過剰率が上記許容範囲に復帰した
と判定されると、上記抑制を解除するものとしたため、
加速レスポンスが必要以上には悪化しない。
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジン制御系統の
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】空気過剰率制御サブルーチンの手順を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図３】空気過剰率制御サブルーチンの手順を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図４】空気過剰率制御サブルーチンの手順を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図５】アクセル開度とエンジン回転速度とからアクセ
ル指示燃料量を求めるマップである。
ル指示燃料量を求めるマップである。
１ エンジン ２ シリンダヘッド ４ 燃料噴射弁 ５ 電子ガバナ ６ 燃料噴射ポンプ ８ ＥＣＵ １１ 吸気マニホールド １３ ターボ過給機 １４ コンプレッサ １７ ブースト圧センサ ２０ 排気マニホールド ２１ タービン ３０ ＥＧＲパイプ ３１ ＥＧＲ弁 ４２ 負圧側ＥＧＲソレノイド ４３ バキュームポンプ ４５ 大気側ＥＧＲソレノイド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｒ ５７０ ５７０Ｐ
Claims (8)
- 【請求項１】 車両に搭載されたエンジンの排気ガスに
よりタービンを駆動して当該エンジンへの吸気を過給す
るターボ過給機と、 同ターボ過給機の上流側の排気通路から取り出した排気
ガスの一部を上記エンジンの吸気通路に還流させる排気
ガス再循環装置と、 上記エンジンの吸気圧力を検出する吸気圧力検出手段
と、 上記エンジンの排気圧力を検出する排気圧力検出手段
と、 上記吸気圧力検出手段によって検出された吸気圧力と上
記排気圧力検出手段によって検出された排気圧力とに基
づき、上記排気ガス再循環装置による排気ガスの還流量
を推定する排気ガス還流量推定手段と、 上記排気ガス再循環装置による排気ガス還流量を含む上
記エンジンの吸気量を検出する吸気量検出手段と、 上記吸気量検出手段によって検出された吸気量と、所定
の回数だけ前に推定された空気過剰率と、上記排気ガス
還流量推定手段により推定された排気ガスの還流量とに
基づき、上記エンジンの等価吸入新気量を推定する等価
吸入新気量推定手段と、 上記車両のアクセルペダルの操作量に応じて上記エンジ
ンの燃料供給量を設定する燃料供給量設定手段と、 同燃料供給量設定手段によって設定された燃料供給量に
基づき、上記エンジンに燃料を供給する燃料供給手段
と、 同燃料供給量設定手段によって設定された燃料供給量と
上記等価吸入新気量推定手段によって推定された等価吸
入新気量とに基づき、上記エンジンの空気過剰率を推定
する空気過剰率推定手段と、 同空気過剰率推定手段によって推定された空気過剰率が
所定の許容範囲にあるか否かを判定する判定手段と、 同判定手段により上記空気過剰率が上記許容範囲から外
れたと判定されると、上記排気ガス再循環装置を閉鎖方
向に駆動する排気ガス再循環制御手段とを備えたことを
特徴とするターボ過給機付エンジンの空気過剰率制御装
置。 - 【請求項２】 上記燃料供給手段は上記エンジンの燃焼
室内に直接燃料を噴射するものであることを特徴とす
る、請求項１記載のターボ過給機付エンジンの空気過剰
率制御装置。 - 【請求項３】 上記等価吸入新気量推定手段は、上記吸
気量から上記排気ガスの還流量を上記空気過剰率で除し
た値を減ずることにより等価吸入新気量を推定すること
を特徴とする、請求項１または２に記載のターボ過給機
付エンジンの空気過剰率制御装置。 - 【請求項４】 上記空気過剰率推定手段は、空気過剰率
の推定を上記エンジンの一行程毎に行うことを特徴とす
る、請求項１〜３のいずれか一項に記載のターボ過給機
付エンジンの空気過剰率制御装置。 - 【請求項５】 上記判定手段により上記空気過剰率が上
記許容範囲から外れたと判定されると、上記アクセルペ
ダルの操作量に拘わらず、上記燃料供給量の増大を抑制
する抑制手段を更に備えたことを特徴とする、請求項１
〜４のいずれか一項に記載のターボ過給機付エンジンの
空気過剰率制御装置。 - 【請求項６】 上記抑制手段は、上記燃料供給量を前回
の値に保持することにより上記抑制を行うことを特徴と
する、請求項５記載のターボ過給機付エンジンの空気過
剰率制御装置。 - 【請求項７】 上記抑制手段は、上記排気ガス再循環装
置の閉鎖方向への駆動が開始されてから所定時間経過後
に、上記抑制を解除することを特徴とする、請求項５ま
たは６記載のターボ過給機付エンジンの空気過剰率制御
装置。 - 【請求項８】 上記抑制手段は、上記判定手段により上
記空気過剰率が上記許容範囲に復帰したと判定される
と、上記抑制を解除することを特徴とする、請求項５〜
７のいずれか一項に記載のターボ過給機付エンジンの空
気過剰率制御装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17105795A JP3161291B2 (ja) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | ターボ過給機付エンジンの空気過剰率制御装置 |
| PCT/JP1996/001498 WO1996038660A1 (en) | 1995-06-02 | 1996-06-03 | Excess air factor detecting device and excess air factor controlling device for an engine |
| DE69636687T DE69636687T2 (de) | 1995-06-02 | 1996-06-03 | Vorrichtung zum erfassen und steurern des luftüberschussfaktors einer brennkraftmaschine |
| US08/776,320 US5704340A (en) | 1995-06-02 | 1996-06-03 | Excess air rate detecting apparatus and an excess air rate control apparatus for an engine |
| EP96920034A EP0774574B1 (en) | 1995-06-02 | 1996-06-03 | Excess air factor detecting device and excess air factor controlling device for an engine |
| KR1019970700679A KR100205512B1 (ko) | 1995-06-02 | 1996-06-03 | 엔진의 공기과잉률 검출장치 및 공기과잉률 제어장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17105795A JP3161291B2 (ja) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | ターボ過給機付エンジンの空気過剰率制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0921339A true JPH0921339A (ja) | 1997-01-21 |
| JP3161291B2 JP3161291B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=15916278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17105795A Expired - Fee Related JP3161291B2 (ja) | 1995-06-02 | 1995-07-06 | ターボ過給機付エンジンの空気過剰率制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3161291B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990041131A (ko) * | 1997-11-21 | 1999-06-15 | 정몽규 | 터보 차져 장착 차량의 흡기 역류 방지장치 |
| JP2000248985A (ja) * | 1999-02-26 | 2000-09-12 | Mitsubishi Automob Eng Co Ltd | 予混合圧縮着火内燃機関 |
| CN100406698C (zh) * | 2004-02-03 | 2008-07-30 | 株式会社电装 | 柴油机的控制设备 |
-
1995
- 1995-07-06 JP JP17105795A patent/JP3161291B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990041131A (ko) * | 1997-11-21 | 1999-06-15 | 정몽규 | 터보 차져 장착 차량의 흡기 역류 방지장치 |
| JP2000248985A (ja) * | 1999-02-26 | 2000-09-12 | Mitsubishi Automob Eng Co Ltd | 予混合圧縮着火内燃機関 |
| CN100406698C (zh) * | 2004-02-03 | 2008-07-30 | 株式会社电装 | 柴油机的控制设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3161291B2 (ja) | 2001-04-25 |
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