JPH10122028A - ディーゼルエンジンの制御装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンの制御装置Info
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- JPH10122028A JPH10122028A JP28083896A JP28083896A JPH10122028A JP H10122028 A JPH10122028 A JP H10122028A JP 28083896 A JP28083896 A JP 28083896A JP 28083896 A JP28083896 A JP 28083896A JP H10122028 A JPH10122028 A JP H10122028A
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- Japan
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- intake
- flow meter
- air flow
- output
- diesel engine
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディーゼルエンジンの制御装置において、エ
アフロメータの出力を校正する精度を高めることを目的
とする。 【解決手段】 吸入空気量を検出するエアフロメータ2
9を備え、吸気通路2の流量係数Cvの変化が体積効率
ηvに及ぼす影響が小さいエアフロメータ出力校正回転
数領域を設定し、エアフロメータ出力校正回転数領域に
おいて検出されるエアフロメータ29の出力Vaと予め
設定された基本出力V0との出力差ΔVaに基づいて吸
入空気量Qを校正する構成とする。
アフロメータの出力を校正する精度を高めることを目的
とする。 【解決手段】 吸入空気量を検出するエアフロメータ2
9を備え、吸気通路2の流量係数Cvの変化が体積効率
ηvに及ぼす影響が小さいエアフロメータ出力校正回転
数領域を設定し、エアフロメータ出力校正回転数領域に
おいて検出されるエアフロメータ29の出力Vaと予め
設定された基本出力V0との出力差ΔVaに基づいて吸
入空気量Qを校正する構成とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの制御装置の改良に関するものである。
ンの制御装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジンにおいて、吸入空気
量を検出するエアフロメータを備え、吸入空気量に応じ
て燃料噴射量、燃料噴射時期、EGR率等を制御するも
のがある。
量を検出するエアフロメータを備え、吸入空気量に応じ
て燃料噴射量、燃料噴射時期、EGR率等を制御するも
のがある。
【0003】この種の従来装置として、従来例えば特開
昭59−74336号公報に開示されたものがある。
昭59−74336号公報に開示されたものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】エアフロメータによる
吸入空気量の検出精度は、製造時に生じる初期のバラツ
キ幅が±3%程度の範囲であり、また経時劣化によるバ
ラツキ幅が6%まで拡大する可能性がある。
吸入空気量の検出精度は、製造時に生じる初期のバラツ
キ幅が±3%程度の範囲であり、また経時劣化によるバ
ラツキ幅が6%まで拡大する可能性がある。
【0005】そこで、所定の運転条件において検出され
るエアフロメータの出力Vaと予め設定された基本出力
V0との出力差ΔVaに基づいて吸入空気量Qを校正す
ることが考えられる。
るエアフロメータの出力Vaと予め設定された基本出力
V0との出力差ΔVaに基づいて吸入空気量Qを校正す
ることが考えられる。
【0006】しかしながら、吸気通路の通路壁面に対す
る堆積物等によって吸気通路の流量係数Cvが変化する
と、実際の吸入空気量Qが所期の基本吸入空気量Q0と
一致せず、吸入空気量Qを十分な精度で校正できないと
いう問題点が考えられる。
る堆積物等によって吸気通路の流量係数Cvが変化する
と、実際の吸入空気量Qが所期の基本吸入空気量Q0と
一致せず、吸入空気量Qを十分な精度で校正できないと
いう問題点が考えられる。
【0007】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、ディーゼルエンジンの制御装置において、エ
アフロメータの出力を校正する精度を高めることを目的
とする。
のであり、ディーゼルエンジンの制御装置において、エ
アフロメータの出力を校正する精度を高めることを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載のディー
ゼルエンジンの制御装置は、吸入空気量を検出するエア
フロメータを備えるディーゼルエンジンの制御装置にお
いて、吸気通路の流量係数Cvの変化が体積効率ηvに
及ぼす影響が小さいエアフロメータ出力校正回転数領域
を設定し、エアフロメータ出力校正回転数領域において
検出されるエアフロメータの出力Vaと予め設定された
基本出力V0との出力差ΔVaに基づいて吸入空気量Q
を校正する。
ゼルエンジンの制御装置は、吸入空気量を検出するエア
フロメータを備えるディーゼルエンジンの制御装置にお
いて、吸気通路の流量係数Cvの変化が体積効率ηvに
及ぼす影響が小さいエアフロメータ出力校正回転数領域
を設定し、エアフロメータ出力校正回転数領域において
検出されるエアフロメータの出力Vaと予め設定された
基本出力V0との出力差ΔVaに基づいて吸入空気量Q
を校正する。
【0009】請求項2に記載のディーゼルエンジンの制
御装置は、前記エアフロメータ出力校正回転数領域を1
500rpm以下の回転数域に設定する。
御装置は、前記エアフロメータ出力校正回転数領域を1
500rpm以下の回転数域に設定する。
【0010】請求項3に記載のディーゼルエンジンの制
御装置は、請求項1または2に記載の発明において、前
記エンジンの減速時を判定し、減速時かつエアフロメー
タ出力校正回転数領域において検出されるエアフロメー
タの出力Vaに基づいて吸入空気量Qを校正する。
御装置は、請求項1または2に記載の発明において、前
記エンジンの減速時を判定し、減速時かつエアフロメー
タ出力校正回転数領域において検出されるエアフロメー
タの出力Vaに基づいて吸入空気量Qを校正する。
【0011】請求項4に記載のディーゼルエンジンの制
御装置は、請求項1から3のいずれか一つに記載の発明
において、1つのシリンダに吸気旋回流を生起するよう
に吸気を導入する複数の吸気ポートを備え、各吸気ポー
トにおける吸気速度分布を可変とするスワール制御手段
を備える。
御装置は、請求項1から3のいずれか一つに記載の発明
において、1つのシリンダに吸気旋回流を生起するよう
に吸気を導入する複数の吸気ポートを備え、各吸気ポー
トにおける吸気速度分布を可変とするスワール制御手段
を備える。
【0012】請求項5に記載のディーゼルエンジンの制
御装置は、請求項4に記載の発明において、1つのシリ
ンダに吸気を導入するタンジェンシャルポートとヘリカ
ルポートを備え、ヘリカルポートをシリンダに吸気スワ
ールを生起するように燃焼室に向けて渦巻き状に形成
し、前記スワール制御手段としてタンジェンシャルポー
トを運転条件に応じて開閉するスワールコントロールバ
ルブを備える。
御装置は、請求項4に記載の発明において、1つのシリ
ンダに吸気を導入するタンジェンシャルポートとヘリカ
ルポートを備え、ヘリカルポートをシリンダに吸気スワ
ールを生起するように燃焼室に向けて渦巻き状に形成
し、前記スワール制御手段としてタンジェンシャルポー
トを運転条件に応じて開閉するスワールコントロールバ
ルブを備える。
【0013】請求項6に記載のディーゼルエンジンの制
御装置は、請求項1から5のいずれか一つに記載の発明
において、前記エアフロメータとして吸気通路に介装さ
れる発熱抵抗体を備え、通電により加熱される発熱抵抗
体の抵抗値が吸入空気量に応じて変化する構成とする。
御装置は、請求項1から5のいずれか一つに記載の発明
において、前記エアフロメータとして吸気通路に介装さ
れる発熱抵抗体を備え、通電により加熱される発熱抵抗
体の抵抗値が吸入空気量に応じて変化する構成とする。
【0014】
【発明の作用および効果】請求項1に記載のディーゼル
エンジンの制御装置において、エアフロメータ出力校正
回転数領域において検出されるエアフロメータの出力V
aと予め設定された基本出力V0との出力差ΔVaに基
づいて吸入空気量Qが校正される。
エンジンの制御装置において、エアフロメータ出力校正
回転数領域において検出されるエアフロメータの出力V
aと予め設定された基本出力V0との出力差ΔVaに基
づいて吸入空気量Qが校正される。
【0015】吸気通路の流量係数Cvが通路断面積に対
する堆積物等によって変化しても、エアフロメータ出力
校正回転数領域において検出されるエアフロメータの出
力Vaはほとんど変化しないため、吸入空気量Qを高い
精度で校正できる。
する堆積物等によって変化しても、エアフロメータ出力
校正回転数領域において検出されるエアフロメータの出
力Vaはほとんど変化しないため、吸入空気量Qを高い
精度で校正できる。
【0016】この結果、エアフロメータの出力特性のバ
ラツキに影響されることなく、ディーゼルエンジンの燃
料噴射量やEGR量を精密に制御することが可能とな
り、ディーゼルエンジンの排気性能の悪化を防止すると
ともに、出力性能を維持することができる。
ラツキに影響されることなく、ディーゼルエンジンの燃
料噴射量やEGR量を精密に制御することが可能とな
り、ディーゼルエンジンの排気性能の悪化を防止すると
ともに、出力性能を維持することができる。
【0017】請求項2に記載のディーゼルエンジンの制
御装置において、図5はエンジン回転数に対する体積効
率ηvが変化する特性を示している。これから、略15
00rpm以上の回転数域では、スワールコントロール
バルブの閉弁に伴って吸気通路の流量係数Cvが低下す
ることにより体積効率ηvが低下する。そして、スワー
ルコントロールバルブの開閉に伴う吸気通路の流量係数
Cvの変化が体積効率ηvに及ぼす影響は回転数が上昇
するのにしたがって大きくなる。
御装置において、図5はエンジン回転数に対する体積効
率ηvが変化する特性を示している。これから、略15
00rpm以上の回転数域では、スワールコントロール
バルブの閉弁に伴って吸気通路の流量係数Cvが低下す
ることにより体積効率ηvが低下する。そして、スワー
ルコントロールバルブの開閉に伴う吸気通路の流量係数
Cvの変化が体積効率ηvに及ぼす影響は回転数が上昇
するのにしたがって大きくなる。
【0018】略1500rpmより低い回転数域では、
吸気の動的効果がスワールコントロールバルブの閉弁に
伴って吸気通路の流量係数Cvの低下を相殺するため、
スワールコントロールバルブが閉弁しても体積効率ηv
がほとんど変化しない。
吸気の動的効果がスワールコントロールバルブの閉弁に
伴って吸気通路の流量係数Cvの低下を相殺するため、
スワールコントロールバルブが閉弁しても体積効率ηv
がほとんど変化しない。
【0019】したがって、エアフロメータ出力校正回転
数領域を1500rpm以下の回転数域に設定すること
により、吸気通路の流量係数Cvの変化が吸・排気系の
構成により決定される体積効率ηvに影響を及ぼすこと
が少なく、エアフロメータ出力校正回転数領域における
エアフロメータの出力Vaに基づいて吸入空気量Qを的
確に補正することができる。
数領域を1500rpm以下の回転数域に設定すること
により、吸気通路の流量係数Cvの変化が吸・排気系の
構成により決定される体積効率ηvに影響を及ぼすこと
が少なく、エアフロメータ出力校正回転数領域における
エアフロメータの出力Vaに基づいて吸入空気量Qを的
確に補正することができる。
【0020】請求項3に記載のディーゼルエンジンの制
御装置において、減速時かつエアフロメータ出力校正回
転数領域にて検出されるエアフロメータの出力Vaと予
め設定された基本出力V0との出力差ΔVaに基づいて
吸入空気量Qを校正するため、吸気通路の流量係数Cv
が通路断面積に対する堆積物等によって変化しても、吸
入空気量Qを高い精度で校正できる。
御装置において、減速時かつエアフロメータ出力校正回
転数領域にて検出されるエアフロメータの出力Vaと予
め設定された基本出力V0との出力差ΔVaに基づいて
吸入空気量Qを校正するため、吸気通路の流量係数Cv
が通路断面積に対する堆積物等によって変化しても、吸
入空気量Qを高い精度で校正できる。
【0021】請求項4に記載のディーゼルエンジンの制
御装置において、吸気ポートにおける吸気速度分布を変
えてシリンダに生起される吸気旋回流の勢力が調節され
る。
御装置において、吸気ポートにおける吸気速度分布を変
えてシリンダに生起される吸気旋回流の勢力が調節され
る。
【0022】この場合も、エアフロメータ出力校正回転
数領域にて検出されるエアフロメータの出力Vaに基づ
いて吸入空気量Qを校正することにより、吸入空気量Q
を高い精度で校正できる。
数領域にて検出されるエアフロメータの出力Vaに基づ
いて吸入空気量Qを校正することにより、吸入空気量Q
を高い精度で校正できる。
【0023】請求項5に記載のディーゼルエンジンの制
御装置において、ヘリカルポートの流量係数Cvは壁面
に対する堆積物により変化しやすいが、エアフロメータ
出力校正回転数領域にて検出されるエアフロメータの出
力Vaに基づいて吸入空気量Qを校正することにより、
吸入空気量Qを高い精度で校正できる。
御装置において、ヘリカルポートの流量係数Cvは壁面
に対する堆積物により変化しやすいが、エアフロメータ
出力校正回転数領域にて検出されるエアフロメータの出
力Vaに基づいて吸入空気量Qを校正することにより、
吸入空気量Qを高い精度で校正できる。
【0024】請求項6に記載のディーゼルエンジンの制
御装置において、エアフロメータ出力校正回転数領域に
て検出される発熱抵抗体からなるエアフロメータの出力
Vaと予め設定された基本出力V0との出力差ΔVaに
基づいて吸入空気量Qを校正するため、吸気通路の流量
係数Cvが通路断面積に対する堆積物等によって変化し
ても、吸入空気量Qを高い精度で校正できる。
御装置において、エアフロメータ出力校正回転数領域に
て検出される発熱抵抗体からなるエアフロメータの出力
Vaと予め設定された基本出力V0との出力差ΔVaに
基づいて吸入空気量Qを校正するため、吸気通路の流量
係数Cvが通路断面積に対する堆積物等によって変化し
ても、吸入空気量Qを高い精度で校正できる。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
【0026】図1において、1はディーゼルエンジン本
体、2は吸気通路、3は排気通路、5,6は吸気通路2
と排気通路3を結んで排気の一部(EGRガス)を還流
するEGR通路、7はEGR通路5,6を開閉するEG
R弁である。
体、2は吸気通路、3は排気通路、5,6は吸気通路2
と排気通路3を結んで排気の一部(EGRガス)を還流
するEGR通路、7はEGR通路5,6を開閉するEG
R弁である。
【0027】EGR弁7はダイヤフラム式アクチュエー
タと連動しており、バキュームポンプ8から負圧通路1
1、電磁弁12、負圧通路15を介して導かれる負圧に
応じて作動する。
タと連動しており、バキュームポンプ8から負圧通路1
1、電磁弁12、負圧通路15を介して導かれる負圧に
応じて作動する。
【0028】吸気通路2のコレクタ部25より上流側に
は絞り弁9が介装される。絞り弁9はダイヤフラム式ア
クチュエータ10と連動しており、バキュームポンプ8
から負圧通路11、電磁弁13、負圧通路14を介して
導かれる負圧に応じて作動する。
は絞り弁9が介装される。絞り弁9はダイヤフラム式ア
クチュエータ10と連動しており、バキュームポンプ8
から負圧通路11、電磁弁13、負圧通路14を介して
導かれる負圧に応じて作動する。
【0029】コントロールユニット18は、エンジン回
転数センサ17およびアクセル開度センサ16の各検出
値Ne,Accを入力し、これら検出値Ne,Accか
らマップに基づいて目標EGR率を求める。コントロー
ルユニット18は、吸入空気量を検出するエアフロメー
タ29の検出値Qを入力し、この検出値Qに基づいて実
際のEGR率を求め、実際のEGR率が目標EGR率に
近づくように、EGR弁7と絞り弁9の開度を調節して
吸気通路3に還流されるEGR量をフィードバック制御
する。
転数センサ17およびアクセル開度センサ16の各検出
値Ne,Accを入力し、これら検出値Ne,Accか
らマップに基づいて目標EGR率を求める。コントロー
ルユニット18は、吸入空気量を検出するエアフロメー
タ29の検出値Qを入力し、この検出値Qに基づいて実
際のEGR率を求め、実際のEGR率が目標EGR率に
近づくように、EGR弁7と絞り弁9の開度を調節して
吸気通路3に還流されるEGR量をフィードバック制御
する。
【0030】図1において、4は燃料噴射ポンプであ
る。燃料噴射ポンプ4は高圧燃料を各気筒に臨む図示し
ないインジェクタに圧送し、各インジェクタから所定の
タイミングで燃料を噴射する。コントロールユニット1
8は、エンジン回転数センサ17とアクセル開度センサ
16およびエアフロメータ29の各検出値Ne,Ac
c,Qに応じて各インジェクタからの燃料噴射量、燃料
噴射時期を制御する。
る。燃料噴射ポンプ4は高圧燃料を各気筒に臨む図示し
ないインジェクタに圧送し、各インジェクタから所定の
タイミングで燃料を噴射する。コントロールユニット1
8は、エンジン回転数センサ17とアクセル開度センサ
16およびエアフロメータ29の各検出値Ne,Ac
c,Qに応じて各インジェクタからの燃料噴射量、燃料
噴射時期を制御する。
【0031】図2に示すように、シリンダ1にはタンジ
ンシャルポート50とヘリカルポート51と、2本の排
気ポート57,58がそれぞれ接続される。
ンシャルポート50とヘリカルポート51と、2本の排
気ポート57,58がそれぞれ接続される。
【0032】タンジェンシャルポート50はその先端が
平面図上において直線状に延び、シリンダ56に対して
その接線方向に接続して、シリンダ56内に横方向に旋
回する吸気流、いわゆるスワールを生起する。
平面図上において直線状に延び、シリンダ56に対して
その接線方向に接続して、シリンダ56内に横方向に旋
回する吸気流、いわゆるスワールを生起する。
【0033】ヘリカルポート51はその先端が平面図上
において渦巻き状に湾曲して、シリンダ56内にスワー
ルを生起する。
において渦巻き状に湾曲して、シリンダ56内にスワー
ルを生起する。
【0034】吸気通路2のインテークマニホールド19
は、各気筒毎に設けられるタンジンシャルポート50と
ヘリカルポート51に接続する2つのブランチ部26,
27と、各気筒のブランチ部26,27を集合するコレ
クタ部25を有する。
は、各気筒毎に設けられるタンジンシャルポート50と
ヘリカルポート51に接続する2つのブランチ部26,
27と、各気筒のブランチ部26,27を集合するコレ
クタ部25を有する。
【0035】各気筒毎に設けられる2つのブランチ部2
6,27のうち、一方のブランチ部26がタンジェンシ
ャルポート50に接続し、他方のブランチ部26がヘリ
カルポート51に接続する。
6,27のうち、一方のブランチ部26がタンジェンシ
ャルポート50に接続し、他方のブランチ部26がヘリ
カルポート51に接続する。
【0036】タンジェンシャルポート50に接続する各
ブランチ部26にはスワールコントロールバルブ20が
介装される。
ブランチ部26にはスワールコントロールバルブ20が
介装される。
【0037】所定の低回転時にスワールコントロールバ
ルブ20が閉弁することにより、シリンダ56に吸入さ
れる吸気の大部分がヘリカルポート51を通り、シリン
ダ56における旋回成分が強められる。
ルブ20が閉弁することにより、シリンダ56に吸入さ
れる吸気の大部分がヘリカルポート51を通り、シリン
ダ56における旋回成分が強められる。
【0038】エンジン回転数が上昇するのに伴ってスワ
ールコントロールバルブ20が開弁することにより、シ
リンダ56に吸入される吸気がタンジンシャルポート5
0とヘリカルポート51の両方を通り、吸気充填効率が
高められる。
ールコントロールバルブ20が開弁することにより、シ
リンダ56に吸入される吸気がタンジンシャルポート5
0とヘリカルポート51の両方を通り、吸気充填効率が
高められる。
【0039】図3にも示すように、各スワールコントロ
ールバルブ20は円盤状に形成され、共通のバルブシャ
フト32に結合される、バタフライ式のバルブ構造を持
っている。
ールバルブ20は円盤状に形成され、共通のバルブシャ
フト32に結合される、バタフライ式のバルブ構造を持
っている。
【0040】図4にも示すように、各スワールコントロ
ールバルブ20のバルブシャフト32を回転駆動するダ
イヤフラム式のアクチュエータ21が設けられる。
ールバルブ20のバルブシャフト32を回転駆動するダ
イヤフラム式のアクチュエータ21が設けられる。
【0041】バルブシャフト32の一端には突起33を
介してリンク30が固定的に結合される。リンク30の
途中にアクチュエータ21のロッド34の先端部がピン
35を介して回動可能に連結される。
介してリンク30が固定的に結合される。リンク30の
途中にアクチュエータ21のロッド34の先端部がピン
35を介して回動可能に連結される。
【0042】ロッド34の図示しない基端部はアクチュ
エータ21のダイヤフラムに結合される。アクチュエー
タ21は、ダイヤフラムによって作動負圧が導かれるダ
イヤフラム室が画成されるとともに、ダイヤフラムをロ
ッド34の突出方向に付勢するスプリングが内蔵され
る。
エータ21のダイヤフラムに結合される。アクチュエー
タ21は、ダイヤフラムによって作動負圧が導かれるダ
イヤフラム室が画成されるとともに、ダイヤフラムをロ
ッド34の突出方向に付勢するスプリングが内蔵され
る。
【0043】アクチュエータ21は内蔵されたスプリン
グの付勢力によりロッド34が突出させ、リンク30を
図4において反時計回り方向に回転させて、スワールコ
ントロールバルブ20を開弁方向に駆動する。
グの付勢力によりロッド34が突出させ、リンク30を
図4において反時計回り方向に回転させて、スワールコ
ントロールバルブ20を開弁方向に駆動する。
【0044】リンク30が開弁方向に回転して固定スト
ッパピン37に当接することにより、スワールコントロ
ールバルブ20は吸気通路2の通路中心線と略平行な全
開位置に保持される。
ッパピン37に当接することにより、スワールコントロ
ールバルブ20は吸気通路2の通路中心線と略平行な全
開位置に保持される。
【0045】アクチュエータ21はダイヤフラム室に導
かれる負圧によりスプリングに抗してロッド34を引き
込み、リンク30を図4において時計回り方向に回転し
て、スワールコントロールバルブ20を閉弁方向に駆動
する。
かれる負圧によりスプリングに抗してロッド34を引き
込み、リンク30を図4において時計回り方向に回転し
て、スワールコントロールバルブ20を閉弁方向に駆動
する。
【0046】アクチュエータ21の駆動力に抗してバル
ブシャフト32の回転範囲を規制し、スワールコントロ
ールバルブ20を所定の開度に保持する電磁アクチュエ
ータ42が設けられる。
ブシャフト32の回転範囲を規制し、スワールコントロ
ールバルブ20を所定の開度に保持する電磁アクチュエ
ータ42が設けられる。
【0047】電磁アクチュエータ42は、リンク30を
当接させる可動ストッパピン42を備え、可動ストッパ
ピン42を突出させた状態に保持するソレノイド(図示
せず)を内蔵している。
当接させる可動ストッパピン42を備え、可動ストッパ
ピン42を突出させた状態に保持するソレノイド(図示
せず)を内蔵している。
【0048】可動ストッパピン42が突出した電磁アク
チュエータ42の通電時、図4に2点鎖線で示すよう
に、リンク30が可動ストッパピン42に当接すること
により、スワールコントロールバルブ20は通路中心線
に対して所定角度で傾斜した中間開度位置に保持され
る。
チュエータ42の通電時、図4に2点鎖線で示すよう
に、リンク30が可動ストッパピン42に当接すること
により、スワールコントロールバルブ20は通路中心線
に対して所定角度で傾斜した中間開度位置に保持され
る。
【0049】可動ストッパピン42が引き込まれた電磁
アクチュエータ42の非通電時、図4に実線で示すよう
に、リンク30が可動ストッパピン42に当接すること
により、スワールコントロールバルブ20は通路中心線
に対して略直交した全閉位置に保持される。
アクチュエータ42の非通電時、図4に実線で示すよう
に、リンク30が可動ストッパピン42に当接すること
により、スワールコントロールバルブ20は通路中心線
に対して略直交した全閉位置に保持される。
【0050】アクチュエータ21のダイヤフラム室は負
圧通路22,11を介してバキュームポンプ8に接続さ
れる。負圧通路22の途中にはON/OFF型の電磁弁
23が介装される。電磁弁23はその非通電時に負圧通
路22を介してアクチュエータ21に大気圧を導くポジ
ションにあり、その通電時に負圧通路22を開通してア
クチュエータ21に負圧を導くポジションに切り替わ
る。
圧通路22,11を介してバキュームポンプ8に接続さ
れる。負圧通路22の途中にはON/OFF型の電磁弁
23が介装される。電磁弁23はその非通電時に負圧通
路22を介してアクチュエータ21に大気圧を導くポジ
ションにあり、その通電時に負圧通路22を開通してア
クチュエータ21に負圧を導くポジションに切り替わ
る。
【0051】コントロールユニット18はディーゼルエ
ンジン1の運転状態に応じて電磁弁23と電磁アクチュ
エータ41を作動させてスワールコントロールバルブ2
0の開度を上記した全閉、中間開度、全開の3段階に制
御する。コントロールユニット18は、予め設定された
図4に示すマップの内容にしたがって、スワールコント
ロールバルブ20を低速低負荷時に全閉してスワール比
を高め、エンジン回転数または負荷が上昇するのにした
がって中間開度、全開と段階的に開き、スワール比を小
さくしつつ、吸気充填効率を高めるように制御する。
ンジン1の運転状態に応じて電磁弁23と電磁アクチュ
エータ41を作動させてスワールコントロールバルブ2
0の開度を上記した全閉、中間開度、全開の3段階に制
御する。コントロールユニット18は、予め設定された
図4に示すマップの内容にしたがって、スワールコント
ロールバルブ20を低速低負荷時に全閉してスワール比
を高め、エンジン回転数または負荷が上昇するのにした
がって中間開度、全開と段階的に開き、スワール比を小
さくしつつ、吸気充填効率を高めるように制御する。
【0052】熱線式のエアフロメータ29は吸気通路2
の絞り弁9より上流側に介装されるホットワイヤ(発熱
抵抗体)によって構成される。通電により加熱されるホ
ットワイヤはその抵抗値が吸入空気量に応じて変化する
ので、吸入空気量に応じた出力Vaが得られる。
の絞り弁9より上流側に介装されるホットワイヤ(発熱
抵抗体)によって構成される。通電により加熱されるホ
ットワイヤはその抵抗値が吸入空気量に応じて変化する
ので、吸入空気量に応じた出力Vaが得られる。
【0053】ところで、エアフロメータ29による吸入
空気量の検出精度は、製造時に生じる初期のバラツキ幅
が±3%程度の範囲であり、また経時劣化によるバラツ
キ幅が6%まで拡大する可能性がある。
空気量の検出精度は、製造時に生じる初期のバラツキ幅
が±3%程度の範囲であり、また経時劣化によるバラツ
キ幅が6%まで拡大する可能性がある。
【0054】そこで、所定の運転条件において検出され
るエアフロメータ29の出力Vaと予め設定された基本
出力V0との出力差ΔVaに基づいて吸入空気量Qを校
正することが考えられる。
るエアフロメータ29の出力Vaと予め設定された基本
出力V0との出力差ΔVaに基づいて吸入空気量Qを校
正することが考えられる。
【0055】しかしながら、吸気通路2の通路壁面に対
する堆積物等によって吸気通路2の流量係数Cvが変化
すると、実際の吸入空気量Qが予め設定された基本吸入
空気量Q0と一致せず、吸入空気量Qを十分な精度で校
正できないという問題点が考えられる。
する堆積物等によって吸気通路2の流量係数Cvが変化
すると、実際の吸入空気量Qが予め設定された基本吸入
空気量Q0と一致せず、吸入空気量Qを十分な精度で校
正できないという問題点が考えられる。
【0056】特に渦巻き状に湾曲するヘリカルポート5
1を備えるディーゼルエンジン1の場合、ヘリカルポー
ト51の壁面にカーボン等が堆積しやすく、経時劣化に
よってヘリカルポート51の流量係数Cvが大きく低下
する傾向があり、吸入空気量Qを校正する精度の悪化を
招く。
1を備えるディーゼルエンジン1の場合、ヘリカルポー
ト51の壁面にカーボン等が堆積しやすく、経時劣化に
よってヘリカルポート51の流量係数Cvが大きく低下
する傾向があり、吸入空気量Qを校正する精度の悪化を
招く。
【0057】本発明はこれに対処して、吸気通路2の流
量係数Cvの変化がディーゼルエンジン1の吸・排気系
の構成により決定される体積効率ηvに及ぼす影響が小
さいエアフロメータ出力校正回転数領域を設定し、エア
フロメータ出力校正回転数領域において検出されるエア
フロメータ29の出力Vaと予め設定された基本出力V
0との出力差ΔVaに基づいて吸入空気量Qを校正す
る。
量係数Cvの変化がディーゼルエンジン1の吸・排気系
の構成により決定される体積効率ηvに及ぼす影響が小
さいエアフロメータ出力校正回転数領域を設定し、エア
フロメータ出力校正回転数領域において検出されるエア
フロメータ29の出力Vaと予め設定された基本出力V
0との出力差ΔVaに基づいて吸入空気量Qを校正す
る。
【0058】吸気通路2の流量係数Cvが通路断面積に
対する堆積物等によって変化しても、エアフロメータ出
力校正回転数領域において検出されるエアフロメータ2
9の出力Vaはほとんど変化しないため、吸入空気量Q
を高い精度で校正できる。
対する堆積物等によって変化しても、エアフロメータ出
力校正回転数領域において検出されるエアフロメータ2
9の出力Vaはほとんど変化しないため、吸入空気量Q
を高い精度で校正できる。
【0059】図5はディーゼルエンジン1の回転数に対
する体積効率ηvが変化する特性を示す。体積効率ηv
はディーゼルエンジン1の吸・排気系の諸元により略決
定する。図中実線で示す特性は、スワールコントロール
バルブ20を開いた運転状態におけるものである。図中
破線で示す特性は、スワールコントロールバルブ20が
閉じた運転状態におけるものである。
する体積効率ηvが変化する特性を示す。体積効率ηv
はディーゼルエンジン1の吸・排気系の諸元により略決
定する。図中実線で示す特性は、スワールコントロール
バルブ20を開いた運転状態におけるものである。図中
破線で示す特性は、スワールコントロールバルブ20が
閉じた運転状態におけるものである。
【0060】略1500rpm以上の回転数域では、ス
ワールコントロールバルブ20の閉弁に伴って吸気通路
2の流量係数Cvが低下することにより体積効率ηvが
低下する。そして、スワールコントロールバルブ20の
開閉に伴う吸気通路2の流量係数Cvの変化が体積効率
ηvに及ぼす影響は回転数が上昇するのにしたがって大
きくなる。
ワールコントロールバルブ20の閉弁に伴って吸気通路
2の流量係数Cvが低下することにより体積効率ηvが
低下する。そして、スワールコントロールバルブ20の
開閉に伴う吸気通路2の流量係数Cvの変化が体積効率
ηvに及ぼす影響は回転数が上昇するのにしたがって大
きくなる。
【0061】略1500rpmより低い回転数域では、
吸気の動的効果により、スワールコントロールバルブ2
0の閉弁に伴って吸気通路2の流量係数Cvが低下して
も、逆に体積効率ηvがわずかに上昇する。
吸気の動的効果により、スワールコントロールバルブ2
0の閉弁に伴って吸気通路2の流量係数Cvが低下して
も、逆に体積効率ηvがわずかに上昇する。
【0062】略1500rpm以下の回転数域では、吸
気の動的効果がスワールコントロールバルブ20の閉弁
に伴って吸気通路2の流量係数Cvの低下を相殺するた
め、スワールコントロールバルブ20が閉弁しても体積
効率ηvがほとんど変化しない。
気の動的効果がスワールコントロールバルブ20の閉弁
に伴って吸気通路2の流量係数Cvの低下を相殺するた
め、スワールコントロールバルブ20が閉弁しても体積
効率ηvがほとんど変化しない。
【0063】したがって、エアフロメータ出力校正回転
数領域を1500rpm以下の回転数域に設定すること
により、吸気通路2の流量係数Cvの変化がディーゼル
エンジン1の吸・排気系の構成により決定される体積効
率ηvに影響を及ぼすことが少なく、エアフロメータ出
力校正回転数領域におけるエアフロメータ29の出力V
aに基づいて吸入空気量Qを的確に補正することができ
る。
数領域を1500rpm以下の回転数域に設定すること
により、吸気通路2の流量係数Cvの変化がディーゼル
エンジン1の吸・排気系の構成により決定される体積効
率ηvに影響を及ぼすことが少なく、エアフロメータ出
力校正回転数領域におけるエアフロメータ29の出力V
aに基づいて吸入空気量Qを的確に補正することができ
る。
【0064】図6のフローチャートはエアフロメータ2
9の出力Vaを補正するルーチンを示しており、コント
ロールユニット18において一定周期毎に実行される。
9の出力Vaを補正するルーチンを示しており、コント
ロールユニット18において一定周期毎に実行される。
【0065】これについて説明すると、まずステップ4
01で、エンジン回転数Ne、アクセル開度Acc、冷
却水温度Tw、燃料温度Tf、エアフロメータ29の出
力Va等の運転条件検出データを読み込む。
01で、エンジン回転数Ne、アクセル開度Acc、冷
却水温度Tw、燃料温度Tf、エアフロメータ29の出
力Va等の運転条件検出データを読み込む。
【0066】続いてステップ402に進んで、現在の運
転条件が減速時かどうかを判定する。ここで減速時でな
いと判定された場合は本ルーチンを終了する。
転条件が減速時かどうかを判定する。ここで減速時でな
いと判定された場合は本ルーチンを終了する。
【0067】減速時であると判定された場合、ステップ
403に進んで、現在の運転条件がエアフロメータ出力
校正回転数領域であるかどうかを判定する。エアフロメ
ータ出力校正回転数領域でないと判定された場合は本ル
ーチンを終了する。
403に進んで、現在の運転条件がエアフロメータ出力
校正回転数領域であるかどうかを判定する。エアフロメ
ータ出力校正回転数領域でないと判定された場合は本ル
ーチンを終了する。
【0068】エアフロメータ出力校正回転数領域である
と判定された場合、ステップ404に進んで、予め設定
された図7に示すマップに基づきエンジン回転数Neに
応じて基本吸入空気量Q0が検索される。
と判定された場合、ステップ404に進んで、予め設定
された図7に示すマップに基づきエンジン回転数Neに
応じて基本吸入空気量Q0が検索される。
【0069】続いてステップ405に進んで、エアフロ
メータ29の出力補正値ΔVaをΔVa=V0−Vaと
して算出する。
メータ29の出力補正値ΔVaをΔVa=V0−Vaと
して算出する。
【0070】図8は熱線式のエアフロメータ29の出力
Vと吸入空気量Qの関係を示す特性図である。吸入空気
量Qが増大する程、エアフロメータ29の出力Vは上昇
する。
Vと吸入空気量Qの関係を示す特性図である。吸入空気
量Qが増大する程、エアフロメータ29の出力Vは上昇
する。
【0071】図7と図8の特性を元にエアフロメータ出
力校正回転数領域における基本吸入空気量Q0とエアフ
ロメータ29の基本出力V0の関係は図9に示すように
設定される。
力校正回転数領域における基本吸入空気量Q0とエアフ
ロメータ29の基本出力V0の関係は図9に示すように
設定される。
【0072】予め設定された図9のマップに基づき基本
吸入空気量Q0に応じてエアフロメータ29の基本出力
V0が検索される。
吸入空気量Q0に応じてエアフロメータ29の基本出力
V0が検索される。
【0073】エアフロメータ29の出力Vaと基本出力
V0の差として算出される出力補正値ΔVaは、以後検
出されるエアフロメータ29の出力Vaを補正する学習
値として用いられる。
V0の差として算出される出力補正値ΔVaは、以後検
出されるエアフロメータ29の出力Vaを補正する学習
値として用いられる。
【0074】したがって、エアフロメータ29の出力V
aに出力補正値ΔVaを加算した値Va+ΔVaを元に
吸入空気量Qが算出されることにより、エアフロメータ
29の出力Vaは、製造時に生じる初期のバラツキや経
時劣化によるバラツキに応じて的確に補正され、吸入空
気量Qの検出精度を高められる。
aに出力補正値ΔVaを加算した値Va+ΔVaを元に
吸入空気量Qが算出されることにより、エアフロメータ
29の出力Vaは、製造時に生じる初期のバラツキや経
時劣化によるバラツキに応じて的確に補正され、吸入空
気量Qの検出精度を高められる。
【0075】この結果、エアフロメータ29の出力特性
のバラツキに影響されることなく、ディーゼルエンジン
1の燃料噴射量やEGR量を精密に制御することが可能
となり、ディーゼルエンジン1の排気性能の悪化を防止
するとともに、出力性能を維持することができる。
のバラツキに影響されることなく、ディーゼルエンジン
1の燃料噴射量やEGR量を精密に制御することが可能
となり、ディーゼルエンジン1の排気性能の悪化を防止
するとともに、出力性能を維持することができる。
【図1】本発明の実施の形態を示すシステム図。
【図2】同じく吸・排気ポートの概略を示す平面図。
【図3】同じくスワールコントロールバルブおよびアク
チュエータ等の側面図。
チュエータ等の側面図。
【図4】同じくアクチュエータ等の正面図。
【図5】同じくエンジン回転数Neと体積効率ηvの関
係を示す特性図。
係を示す特性図。
【図6】同じく制御内容を示すフローチャート。
【図7】同じくエンジン回転数Neと基本吸入空気量Q
0の関係を示す特性図。
0の関係を示す特性図。
【図8】同じくエアフロメータ出力Vと吸入空気量Qの
関係を示す特性図。
関係を示す特性図。
【図9】同じく基本吸入空気量Q0とエアフロメータ2
9の基本出力V0の関係を示す特性図。
9の基本出力V0の関係を示す特性図。
1 ディーゼルエンジン 2 吸気通路 3 排気通路 4 燃料噴射ポンプ 8 バキュームポンプ 11 負圧通路 18 コントロールユニット 20 スワールコントロールバルブ 21 ダイヤフラム式アクチュエータ 29 エアフロメータ 50 タンジェンシャルポート 51 ヘリカルポート
Claims (6)
- 【請求項1】吸入空気量を検出するエアフロメータを備
えるディーゼルエンジンの制御装置において、 吸気通路の流量係数Cvの変化が体積効率ηvに及ぼす
影響が小さいエアフロメータ出力校正回転数領域を設定
し、 エアフロメータ出力校正回転数領域において検出される
エアフロメータの出力Vaと予め設定された基本出力V
0との出力差ΔVaに基づいて吸入空気量Qを校正する
ことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。 - 【請求項2】前記エアフロメータ出力校正回転数領域を
1500rpm以下の回転数域に設定したことを特徴と
する請求項1に記載のディーゼルエンジンの制御装置。 - 【請求項3】前記エンジンの減速時を判定し、 減速時かつエアフロメータ出力校正回転数領域において
検出されるエアフロメータの出力Vaに基づいて吸入空
気量Qを校正することを特徴とする請求項1または2に
記載のディーゼルエンジンの制御装置。 - 【請求項4】1つのシリンダに吸気旋回流を生起するよ
うに吸気を導入する複数の吸気ポートを備え、 各吸気ポートにおける吸気速度分布を可変とするスワー
ル制御手段を備えたことを特徴とする請求項1から3の
いずれか一つに記載のディーゼルエンジンの制御装置。 - 【請求項5】1つのシリンダに吸気を導入するタンジェ
ンシャルポートとヘリカルポートを備え、 ヘリカルポートをシリンダに吸気スワールを生起するよ
うに燃焼室に向けて渦巻き状に形成し、 前記スワール制御手段としてタンジェンシャルポートを
運転条件に応じて開閉するスワールコントロールバルブ
を備えたことを特徴とする請求項4に記載のディーゼル
エンジンの制御装置。 - 【請求項6】前記エアフロメータとして吸気通路に介装
される発熱抵抗体を備え、 通電により加熱される発熱抵抗体の抵抗値が吸入空気量
に応じて変化する構成としたことを特徴とする請求項1
から5のいずれか一つに記載のディーゼルエンジンの制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28083896A JP3637701B2 (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | ディーゼルエンジンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28083896A JP3637701B2 (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | ディーゼルエンジンの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10122028A true JPH10122028A (ja) | 1998-05-12 |
| JP3637701B2 JP3637701B2 (ja) | 2005-04-13 |
Family
ID=17630697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28083896A Expired - Fee Related JP3637701B2 (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | ディーゼルエンジンの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3637701B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008038823A (ja) * | 2006-08-09 | 2008-02-21 | Denso Corp | 新気量検出誤差算出装置 |
| JP2012098280A (ja) * | 2010-10-30 | 2012-05-24 | Volkswagen Ag <Vw> | 排気装置の出口部における圧力を決定するための方法 |
-
1996
- 1996-10-23 JP JP28083896A patent/JP3637701B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008038823A (ja) * | 2006-08-09 | 2008-02-21 | Denso Corp | 新気量検出誤差算出装置 |
| DE102007000430A1 (de) | 2006-08-09 | 2008-08-07 | Denso Corp., Kariya | Gerät zur Berechnung eines Erfassungsfehlers einer Frischluftmengenerfassungsvorrichtung |
| JP2012098280A (ja) * | 2010-10-30 | 2012-05-24 | Volkswagen Ag <Vw> | 排気装置の出口部における圧力を決定するための方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3637701B2 (ja) | 2005-04-13 |
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