JPH11280525A - ディーゼル機関の空燃比制御方法 - Google Patents
ディーゼル機関の空燃比制御方法Info
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- JPH11280525A JPH11280525A JP10083776A JP8377698A JPH11280525A JP H11280525 A JPH11280525 A JP H11280525A JP 10083776 A JP10083776 A JP 10083776A JP 8377698 A JP8377698 A JP 8377698A JP H11280525 A JPH11280525 A JP H11280525A
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＥＧＲ弁または吸気絞り弁の開度が大のとき
の空燃比制御の応答性を早め、応答遅れによる排気エミ
ッションの悪化を抑制する。 【解決手段】 ディーゼル機関１１の吸気通路１６と排
気通路２４とを連通して機関１１に排気ガスの一部を再
循環させるＥＧＲ通路４１に設けられたＥＧＲ弁４２と
吸気通路１６に設けられた吸気絞り弁２５とを備え、機
関の運転状態に応じて空燃比を目標空燃比に制御するデ
ィーゼル機関の空燃比制御方法において、ＥＧＲ弁４２
の開度が所定開度を超えたか否かを判定し、ＥＧＲ弁開
度が所定開度未満であると判定されたとき、ＥＧＲ弁４
２の開度を可変することにより空燃比の目標空燃比に対
するずれ量を補正し、ＥＧＲ弁開度が所定開度を超えた
と判定されたとき、吸気絞り弁２５の開度を可変するこ
とにより空燃比の目標空燃比に対するずれ量を補正す
る。
の空燃比制御の応答性を早め、応答遅れによる排気エミ
ッションの悪化を抑制する。 【解決手段】 ディーゼル機関１１の吸気通路１６と排
気通路２４とを連通して機関１１に排気ガスの一部を再
循環させるＥＧＲ通路４１に設けられたＥＧＲ弁４２と
吸気通路１６に設けられた吸気絞り弁２５とを備え、機
関の運転状態に応じて空燃比を目標空燃比に制御するデ
ィーゼル機関の空燃比制御方法において、ＥＧＲ弁４２
の開度が所定開度を超えたか否かを判定し、ＥＧＲ弁開
度が所定開度未満であると判定されたとき、ＥＧＲ弁４
２の開度を可変することにより空燃比の目標空燃比に対
するずれ量を補正し、ＥＧＲ弁開度が所定開度を超えた
と判定されたとき、吸気絞り弁２５の開度を可変するこ
とにより空燃比の目標空燃比に対するずれ量を補正す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディーゼル機関の空
燃比制御方法に関し、特に、ＥＧＲ弁と吸気絞り弁とを
備えたディーゼル機関の空燃比制御方法に関する。
燃比制御方法に関し、特に、ＥＧＲ弁と吸気絞り弁とを
備えたディーゼル機関の空燃比制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術によるディーゼル機関（以下、
機関と記す）のＥＧＲ（排気ガス再循環）制御方法に
は、機関の吸気通路と排気通路とを連通して機関に排気
ガスの一部を再循環させるＥＧＲ通路に設けられたＥＧ
Ｒ弁と機関の吸気通路に設けられた吸気絞り弁とを備
え、ＥＧＲ弁や吸気絞り弁の開度を可変することにより
ＥＧＲ量や吸入空気量を可変して機関の排気空燃比を機
関の運転状態に応じた目標空燃比に制御するものがあ
る。
機関と記す）のＥＧＲ（排気ガス再循環）制御方法に
は、機関の吸気通路と排気通路とを連通して機関に排気
ガスの一部を再循環させるＥＧＲ通路に設けられたＥＧ
Ｒ弁と機関の吸気通路に設けられた吸気絞り弁とを備
え、ＥＧＲ弁や吸気絞り弁の開度を可変することにより
ＥＧＲ量や吸入空気量を可変して機関の排気空燃比を機
関の運転状態に応じた目標空燃比に制御するものがあ
る。
【０００３】しかしながら、このような制御方法は、機
関が過渡運転状態のとき、ＥＧＲ弁や吸気絞り弁の応答
が遅れるためスモークが発生しＮＯx が増大するという
問題を生じる。この問題を解決するため、本願出願人が
提案したＥＧＲ制御付きエンジンの吸気絞り弁制御装置
と題する特願平９−１７０５６２は、機関の運転状態に
応じてＥＧＲ弁および吸気絞り弁のそれぞれの開度をそ
れぞれの目標開度に協調制御することによりＥＧＲ量を
目標量に制御するもの、すなわちＥＧＲ弁または吸気絞
り弁の内一方の実際の開度と当該目標開度との偏差が所
定値以上のとき、ＥＧＲ弁または吸気絞り弁の内他方の
開度を機関の運転状態に応じた異なる目標開度に制御す
るものである。
関が過渡運転状態のとき、ＥＧＲ弁や吸気絞り弁の応答
が遅れるためスモークが発生しＮＯx が増大するという
問題を生じる。この問題を解決するため、本願出願人が
提案したＥＧＲ制御付きエンジンの吸気絞り弁制御装置
と題する特願平９−１７０５６２は、機関の運転状態に
応じてＥＧＲ弁および吸気絞り弁のそれぞれの開度をそ
れぞれの目標開度に協調制御することによりＥＧＲ量を
目標量に制御するもの、すなわちＥＧＲ弁または吸気絞
り弁の内一方の実際の開度と当該目標開度との偏差が所
定値以上のとき、ＥＧＲ弁または吸気絞り弁の内他方の
開度を機関の運転状態に応じた異なる目標開度に制御す
るものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
願平９−１７０５６２に提案したＥＧＲ制御付きエンジ
ンの吸気絞り弁制御装置は、ＥＧＲ弁または吸気絞り弁
の開度を可変することにより機関の排気空燃比を機関の
運転状態に応じた目標空燃比にする空燃比制御を行って
いるが、ＥＧＲ弁および吸気絞り弁は共に開度が大きく
なると、開度の変化に対しＥＧＲ通路および吸気通路の
開口面積の変化が少なくなり、空燃比制御の応答が遅
れ、この応答遅れの間、排気エミッションが悪化すると
いう問題を生じる。
願平９−１７０５６２に提案したＥＧＲ制御付きエンジ
ンの吸気絞り弁制御装置は、ＥＧＲ弁または吸気絞り弁
の開度を可変することにより機関の排気空燃比を機関の
運転状態に応じた目標空燃比にする空燃比制御を行って
いるが、ＥＧＲ弁および吸気絞り弁は共に開度が大きく
なると、開度の変化に対しＥＧＲ通路および吸気通路の
開口面積の変化が少なくなり、空燃比制御の応答が遅
れ、この応答遅れの間、排気エミッションが悪化すると
いう問題を生じる。
【０００５】それゆえ、本発明は上記問題を解決し、Ｅ
ＧＲ弁および吸気絞り弁の開度が共に大きくなることを
回避し空燃比制御における応答速度を早め、応答遅れに
よる排気エミッションの悪化を抑制するディーゼル機関
の空燃比制御方法を提供することを目的とする。
ＧＲ弁および吸気絞り弁の開度が共に大きくなることを
回避し空燃比制御における応答速度を早め、応答遅れに
よる排気エミッションの悪化を抑制するディーゼル機関
の空燃比制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決する本発
明によるディーゼル機関の空燃比制御方法は、ディーゼ
ル機関の吸気通路と排気通路とを連通して該機関に排気
ガスの一部を再循環させるＥＧＲ通路に設けられたＥＧ
Ｒ弁と該機関の該吸気通路に設けられた吸気絞り弁とを
備え、該機関の運転状態に応じて空燃比を目標空燃比に
制御するディーゼル機関の空燃比制御方法において、前
記ＥＧＲ弁の開度が所定開度を超えたか否かを判定し、
前記ＥＧＲ弁の開度が所定開度未満であると判定された
とき、該ＥＧＲ弁の開度を可変することにより前記空燃
比の前記目標空燃比に対するずれ量を補正し、前記ＥＧ
Ｒ弁の開度が所定開度を超えたと判定されたとき、前記
吸気絞り弁の開度を可変することにより前記空燃比の前
記目標空燃比に対するずれ量を補正することを特徴とす
る。
明によるディーゼル機関の空燃比制御方法は、ディーゼ
ル機関の吸気通路と排気通路とを連通して該機関に排気
ガスの一部を再循環させるＥＧＲ通路に設けられたＥＧ
Ｒ弁と該機関の該吸気通路に設けられた吸気絞り弁とを
備え、該機関の運転状態に応じて空燃比を目標空燃比に
制御するディーゼル機関の空燃比制御方法において、前
記ＥＧＲ弁の開度が所定開度を超えたか否かを判定し、
前記ＥＧＲ弁の開度が所定開度未満であると判定された
とき、該ＥＧＲ弁の開度を可変することにより前記空燃
比の前記目標空燃比に対するずれ量を補正し、前記ＥＧ
Ｒ弁の開度が所定開度を超えたと判定されたとき、前記
吸気絞り弁の開度を可変することにより前記空燃比の前
記目標空燃比に対するずれ量を補正することを特徴とす
る。
【０００７】上記構成により、ＥＧＲ弁の開度が所定開
度未満であると判定されたときは、ＥＧＲ弁開度を可変
することによる機関の実排気空燃比λR を機関の運転状
態に応じた目標排気空燃比λT に制御する空燃比制御の
応答性が良いので、ＥＧＲ弁の開度を可変することによ
り、実排気空燃比の目標空燃比に対するずれ量を補正
し、ＥＧＲ弁の開度が所定開度を超えたと判定されたと
きは、ＥＧＲ弁開度を可変することによる上記空燃比制
御の応答性が悪いので、ＥＧＲ弁開度の可変する代わり
に、吸気絞り弁の開度を可変することにより、実排気空
燃比の目標空燃比に対するずれ量を補正する。これによ
り実排気空燃比λR を目標排気空燃比λTに制御する空
燃比制御の応答性が良くなり、応答遅れによる排気エミ
ッションの悪化を抑制できる。
度未満であると判定されたときは、ＥＧＲ弁開度を可変
することによる機関の実排気空燃比λR を機関の運転状
態に応じた目標排気空燃比λT に制御する空燃比制御の
応答性が良いので、ＥＧＲ弁の開度を可変することによ
り、実排気空燃比の目標空燃比に対するずれ量を補正
し、ＥＧＲ弁の開度が所定開度を超えたと判定されたと
きは、ＥＧＲ弁開度を可変することによる上記空燃比制
御の応答性が悪いので、ＥＧＲ弁開度の可変する代わり
に、吸気絞り弁の開度を可変することにより、実排気空
燃比の目標空燃比に対するずれ量を補正する。これによ
り実排気空燃比λR を目標排気空燃比λTに制御する空
燃比制御の応答性が良くなり、応答遅れによる排気エミ
ッションの悪化を抑制できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ本発
明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明に係る
ディーゼル機関の空燃比制御装置の一実施形態を示す概
略構成図である。ディーゼル機関（以下、単に機関と記
す）１１は、頂部に燃焼室１２を設けた複数の気筒を有
する。機関１１の吸入行程において、吸気弁１４を開弁
することにより吸気ポート１３が開口され、吸気通路１
６を介して外気（吸入空気）が燃焼室１２へ吸入され
る。燃料噴射ポンプ１８は、燃料ライン１９を通じて燃
料を燃料噴射ノズル１７へ圧送する。燃料噴射ノズル１
７は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと記す）２０に
より駆動され、圧送された燃料を燃焼室１２内へ直接噴
射する。このように、機関１１の吸入行程において燃焼
室１２内へ供給された空気と燃料は、圧縮行程、爆発燃
焼行程を経て排気ガスとなり、排気行程において、排気
弁２３を開弁することにより開口された排気ポート２
２、排気通路２４を介して燃焼室１２から外気中へ排出
される。
明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明に係る
ディーゼル機関の空燃比制御装置の一実施形態を示す概
略構成図である。ディーゼル機関（以下、単に機関と記
す）１１は、頂部に燃焼室１２を設けた複数の気筒を有
する。機関１１の吸入行程において、吸気弁１４を開弁
することにより吸気ポート１３が開口され、吸気通路１
６を介して外気（吸入空気）が燃焼室１２へ吸入され
る。燃料噴射ポンプ１８は、燃料ライン１９を通じて燃
料を燃料噴射ノズル１７へ圧送する。燃料噴射ノズル１
７は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと記す）２０に
より駆動され、圧送された燃料を燃焼室１２内へ直接噴
射する。このように、機関１１の吸入行程において燃焼
室１２内へ供給された空気と燃料は、圧縮行程、爆発燃
焼行程を経て排気ガスとなり、排気行程において、排気
弁２３を開弁することにより開口された排気ポート２
２、排気通路２４を介して燃焼室１２から外気中へ排出
される。
【０００９】ステップモータ２６は、ＥＣＵ２０からの
制御信号に基づいて、吸気絞り弁２５の開度が所望の値
になるように吸気絞り弁２５を駆動する。全開スイッチ
５８は、吸気絞り弁２５が全開位置にあるときにＯＮと
なり、それ以外の位置にあるときにＯＦＦとなる。ＥＣ
Ｕ２０は、機関１１の運転状態に応じて吸気絞り弁２５
の開度を回転数ＮＥと燃料噴射量Ｑfin との２次元マッ
プ（図示せず）から算出される目標ステップ量ＬＳＴＧ
Ｒにステップモータ２６を駆動して調節し、それにより
吸入空気量を調節する。
制御信号に基づいて、吸気絞り弁２５の開度が所望の値
になるように吸気絞り弁２５を駆動する。全開スイッチ
５８は、吸気絞り弁２５が全開位置にあるときにＯＮと
なり、それ以外の位置にあるときにＯＦＦとなる。ＥＣ
Ｕ２０は、機関１１の運転状態に応じて吸気絞り弁２５
の開度を回転数ＮＥと燃料噴射量Ｑfin との２次元マッ
プ（図示せず）から算出される目標ステップ量ＬＳＴＧ
Ｒにステップモータ２６を駆動して調節し、それにより
吸入空気量を調節する。
【００１０】ＥＧＲ（排気ガス再循環）装置４０は、燃
焼室１２から排気通路２４へ排出される排気ガスの一部
を吸気通路１６へ再循環させて燃焼室１２へ戻す。ＥＧ
Ｒ装置４０は、排気通路２４から吸気通路１６へ排気ガ
スの一部を流すための吸気通路１６と排気通路２４を連
通するＥＧＲ通路４１と、ＥＧＲ通路４１を流れる排気
ガスの量（ＥＧＲ量）を調整するためのＥＧＲ弁４２と
を備えている。
焼室１２から排気通路２４へ排出される排気ガスの一部
を吸気通路１６へ再循環させて燃焼室１２へ戻す。ＥＧ
Ｒ装置４０は、排気通路２４から吸気通路１６へ排気ガ
スの一部を流すための吸気通路１６と排気通路２４を連
通するＥＧＲ通路４１と、ＥＧＲ通路４１を流れる排気
ガスの量（ＥＧＲ量）を調整するためのＥＧＲ弁４２と
を備えている。
【００１１】ＥＧＲ弁４２は、負圧および大気圧として
ＥＧＲ通路４１を開閉するダイアフラム弁である。ＥＧ
Ｒ装置４０は、圧力室４６に導入される負圧および大気
圧を調整する電子真空制御弁（ＥＶＲＶ）４８を備えて
いる。ＥＶＲＶ４８は、ポンプ３２に接続される負圧ポ
ート５１と、大気を取り込む大気ポート５３とに接続さ
れ、圧力室４６に供給される負圧の大きさを調節する。
ＥＣＵ２０は、機関１１の運転状態に応じてＥＶＲＶ４
８の駆動デューティ比ＥＤ（＝０〜１００％）を回転数
ＮＥと燃料噴射量Ｑfin との２次元マップ（図示せず）
から算出される目標駆動デューティ比ＥＤに可変制御す
ることによって、ＥＧＲ弁４２の開度を調節し、それに
よりＥＧＲ量を調節する。また、駆動デューティ比ＥＤ
は、機関１１の運転状態、例えば水温ＴＨＷや吸気圧Ｐ
Ｍに応じて補正される。
ＥＧＲ通路４１を開閉するダイアフラム弁である。ＥＧ
Ｒ装置４０は、圧力室４６に導入される負圧および大気
圧を調整する電子真空制御弁（ＥＶＲＶ）４８を備えて
いる。ＥＶＲＶ４８は、ポンプ３２に接続される負圧ポ
ート５１と、大気を取り込む大気ポート５３とに接続さ
れ、圧力室４６に供給される負圧の大きさを調節する。
ＥＣＵ２０は、機関１１の運転状態に応じてＥＶＲＶ４
８の駆動デューティ比ＥＤ（＝０〜１００％）を回転数
ＮＥと燃料噴射量Ｑfin との２次元マップ（図示せず）
から算出される目標駆動デューティ比ＥＤに可変制御す
ることによって、ＥＧＲ弁４２の開度を調節し、それに
よりＥＧＲ量を調節する。また、駆動デューティ比ＥＤ
は、機関１１の運転状態、例えば水温ＴＨＷや吸気圧Ｐ
Ｍに応じて補正される。
【００１２】図２は電子制御ユニットの内部および外部
との入出力関係を示すブロック構成図である。電子制御
ユニット（ＥＣＵ）２０は、機関１１の燃料噴射量制
御、燃料噴射時期制御等を遂行する。またＥＣＵ２０
は、本発明のディーゼル機関の空燃比制御方法を遂行す
る。ＥＣＵ２０の内部は、例えばデジタルコンピュータ
からなり、双方向性バス６９によって相互に接続された
ＣＰＵ６３、ＲＯＭ６４、ＲＡＭ６５、バッテリバック
アップＲＡＭ６６、入力ポート６７および出力ポート６
８を具備する。
との入出力関係を示すブロック構成図である。電子制御
ユニット（ＥＣＵ）２０は、機関１１の燃料噴射量制
御、燃料噴射時期制御等を遂行する。またＥＣＵ２０
は、本発明のディーゼル機関の空燃比制御方法を遂行す
る。ＥＣＵ２０の内部は、例えばデジタルコンピュータ
からなり、双方向性バス６９によって相互に接続された
ＣＰＵ６３、ＲＯＭ６４、ＲＡＭ６５、バッテリバック
アップＲＡＭ６６、入力ポート６７および出力ポート６
８を具備する。
【００１３】機関１１に設けられた水温センサ５７は、
機関１１を冷却する冷却水の温度ＴＨＷを検出し、水温
ＴＨＷに比例したアナログ電圧の信号をＥＣＵ２０へ入
力する。吸気通路１６の外気吸引側に設けられたエアフ
ローメータ５９は、吸気通路１６を経由して機関１１の
燃焼室１２へ吸入される吸入空気量ＧＮを検出し、吸入
空気量ＧＮに比例したアナログ電圧の信号をＥＣＵ２０
へ入力する。アクセルペダル６０の近傍に設けられたア
クセルセンサ６１は、アクセルペダルの踏込量に応じた
アクセル開度ＡＣＣＰを検出し、アクセル開度ＡＣＣＰ
に比例したアナログ電圧の信号をＥＣＵ２０へ入力す
る。吸気通路１６に設けられた吸気圧センサ６２は、吸
気通路１６内の吸気圧力ＰＭを検出し、吸気圧力ＰＭに
比例したアナログ電圧の信号をＥＣＵ２０へ入力する。
ＥＣＵ２０へ供給されるこれら水温ＴＨＷ、吸入空気量
ＧＮ、アクセル開度ＡＣＣＰおよび吸気圧力ＰＭの各ア
ナログ電圧信号は、それぞれバッファ７０、マルチプレ
クサ７１およびＡ／Ｄ変換器７２を介して入力ポート６
７に入力される。
機関１１を冷却する冷却水の温度ＴＨＷを検出し、水温
ＴＨＷに比例したアナログ電圧の信号をＥＣＵ２０へ入
力する。吸気通路１６の外気吸引側に設けられたエアフ
ローメータ５９は、吸気通路１６を経由して機関１１の
燃焼室１２へ吸入される吸入空気量ＧＮを検出し、吸入
空気量ＧＮに比例したアナログ電圧の信号をＥＣＵ２０
へ入力する。アクセルペダル６０の近傍に設けられたア
クセルセンサ６１は、アクセルペダルの踏込量に応じた
アクセル開度ＡＣＣＰを検出し、アクセル開度ＡＣＣＰ
に比例したアナログ電圧の信号をＥＣＵ２０へ入力す
る。吸気通路１６に設けられた吸気圧センサ６２は、吸
気通路１６内の吸気圧力ＰＭを検出し、吸気圧力ＰＭに
比例したアナログ電圧の信号をＥＣＵ２０へ入力する。
ＥＣＵ２０へ供給されるこれら水温ＴＨＷ、吸入空気量
ＧＮ、アクセル開度ＡＣＣＰおよび吸気圧力ＰＭの各ア
ナログ電圧信号は、それぞれバッファ７０、マルチプレ
クサ７１およびＡ／Ｄ変換器７２を介して入力ポート６
７に入力される。
【００１４】機関１１のクランクシャフト２１は、噴射
ポンプ１８の駆動軸２９を回転させる。噴射ポンプ１８
に設けられた回転速度センサ５６は、駆動軸２９の回転
速度を検出することによりクランクシャフト２１の回転
速度、すなわち機関の回転数ＮＥを検出する。回転速度
センサ５６は、その出力信号を波形整形回路７３を介し
て入力ポート６７に入力する。また、クランクシャフト
２１の角度を検出する図１に示さないクランク角センサ
５５もクランク角に換算して所定のクランク角、例えば
３０°ＣＡ毎に出力パルス信号を発生し、その出力信号
を波形整形回路７３を介して入力ポート６７に入力す
る。
ポンプ１８の駆動軸２９を回転させる。噴射ポンプ１８
に設けられた回転速度センサ５６は、駆動軸２９の回転
速度を検出することによりクランクシャフト２１の回転
速度、すなわち機関の回転数ＮＥを検出する。回転速度
センサ５６は、その出力信号を波形整形回路７３を介し
て入力ポート６７に入力する。また、クランクシャフト
２１の角度を検出する図１に示さないクランク角センサ
５５もクランク角に換算して所定のクランク角、例えば
３０°ＣＡ毎に出力パルス信号を発生し、その出力信号
を波形整形回路７３を介して入力ポート６７に入力す
る。
【００１５】ステップモータ２６や電子真空制御弁（Ｅ
ＶＲＶ）４８を駆動する各電気信号は、出力ポート６
８、駆動回路７４を介してそれぞれ出力される。これよ
り、本発明によるＥＧＲ制御について以下に詳細に説明
する。図３はＥＧＲ弁の開度とＥＧＲ通路の開口面積と
の関係を示す図である。図３において横軸はＥＧＲ弁の
開度、縦軸はＥＧＲ弁の開度に応じて変化するＥＧＲ通
路の開口面積を示す。図３に示すように、ＥＧＲ弁の開
度が増大するに連れてＥＧＲ通路の開口面積は増大する
が、ＥＧＲ弁の開度の変化に対するＥＧＲ通路の開口面
積の変化は、ＥＧＲ弁の開度の増大に連れて徐々に小さ
くなり、ＥＧＲ弁の開度が所定開度、例えば７０％以上
になると、ＥＧＲ弁の開度の変化に対してＥＧＲ通路の
開口面積は殆ど変化しなくなる。また、図３に示すＥＧ
Ｒ弁の開度７０％はＥＧＲ通路の開口面積の約８０％に
相当する。図３から、ＥＧＲ弁の開度が所定開度以上に
なると、ＥＧＲ弁の開度を変えてもＥＧＲ通路の開口面
積の変化は小さいのでＥＧＲ量は応答良く変化しないこ
とが判る。
ＶＲＶ）４８を駆動する各電気信号は、出力ポート６
８、駆動回路７４を介してそれぞれ出力される。これよ
り、本発明によるＥＧＲ制御について以下に詳細に説明
する。図３はＥＧＲ弁の開度とＥＧＲ通路の開口面積と
の関係を示す図である。図３において横軸はＥＧＲ弁の
開度、縦軸はＥＧＲ弁の開度に応じて変化するＥＧＲ通
路の開口面積を示す。図３に示すように、ＥＧＲ弁の開
度が増大するに連れてＥＧＲ通路の開口面積は増大する
が、ＥＧＲ弁の開度の変化に対するＥＧＲ通路の開口面
積の変化は、ＥＧＲ弁の開度の増大に連れて徐々に小さ
くなり、ＥＧＲ弁の開度が所定開度、例えば７０％以上
になると、ＥＧＲ弁の開度の変化に対してＥＧＲ通路の
開口面積は殆ど変化しなくなる。また、図３に示すＥＧ
Ｒ弁の開度７０％はＥＧＲ通路の開口面積の約８０％に
相当する。図３から、ＥＧＲ弁の開度が所定開度以上に
なると、ＥＧＲ弁の開度を変えてもＥＧＲ通路の開口面
積の変化は小さいのでＥＧＲ量は応答良く変化しないこ
とが判る。
【００１６】図４は吸気絞り弁の開度と吸気通路の開口
面積との関係を示す図である。図４において横軸は吸気
絞り弁の開度、縦軸は吸気絞り弁の開度に応じて変化す
る吸気通路の開口面積を示す。図４に示すように、吸気
絞り弁の開度が増大するに連れて吸気通路の開口面積は
増大するが、吸気絞り弁の開度の変化に対する吸気通路
の開口面積の変化は、吸気絞り弁の開度の増大に連れて
徐々に小さくなり、吸気絞り弁の開度が所定開度、例え
ば７０％以上になると、吸気絞り弁の開度の変化に対し
て吸気通路の開口面積は殆ど変化しなくなる。また、図
４に示す吸気絞り弁の開度７０％は吸気通路の開口面積
の約９０％に相当する。図４から、吸気絞り弁の開度が
所定開度以上になると、吸気絞り弁の開度を変えても吸
気通路の開口面積の変化は小さいので吸入空気量は応答
良く変化しないことが判る。
面積との関係を示す図である。図４において横軸は吸気
絞り弁の開度、縦軸は吸気絞り弁の開度に応じて変化す
る吸気通路の開口面積を示す。図４に示すように、吸気
絞り弁の開度が増大するに連れて吸気通路の開口面積は
増大するが、吸気絞り弁の開度の変化に対する吸気通路
の開口面積の変化は、吸気絞り弁の開度の増大に連れて
徐々に小さくなり、吸気絞り弁の開度が所定開度、例え
ば７０％以上になると、吸気絞り弁の開度の変化に対し
て吸気通路の開口面積は殆ど変化しなくなる。また、図
４に示す吸気絞り弁の開度７０％は吸気通路の開口面積
の約９０％に相当する。図４から、吸気絞り弁の開度が
所定開度以上になると、吸気絞り弁の開度を変えても吸
気通路の開口面積の変化は小さいので吸入空気量は応答
良く変化しないことが判る。
【００１７】図５は機関の運転状態に応じてＥＧＲ弁と
吸気絞り弁の各開度を算出するマップである。図５にお
いて横軸は機関の回転数ＮＥ（ｒｐｍ）、縦軸は機関の
負荷に相当する燃料噴射量Ｑfin を示す。図５に示すよ
うに、ＥＧＲ弁は、軽負荷程余剰空気が多いため要求さ
れるＥＧＲ量が多く高開度に設定され、高負荷になると
スモークの発生を抑制するため低開度に設定される。一
方、吸気絞り弁は、軽負荷程余剰空気が多く排気ガス量
低減が要求されるため低開度に設定され、高負荷になる
とスモークの発生を抑制するため高開度に設定される。
要約すると、機関が高負荷な程、ＥＧＲ弁の開度は低
く、吸気絞り弁の開度は高く設定される。
吸気絞り弁の各開度を算出するマップである。図５にお
いて横軸は機関の回転数ＮＥ（ｒｐｍ）、縦軸は機関の
負荷に相当する燃料噴射量Ｑfin を示す。図５に示すよ
うに、ＥＧＲ弁は、軽負荷程余剰空気が多いため要求さ
れるＥＧＲ量が多く高開度に設定され、高負荷になると
スモークの発生を抑制するため低開度に設定される。一
方、吸気絞り弁は、軽負荷程余剰空気が多く排気ガス量
低減が要求されるため低開度に設定され、高負荷になる
とスモークの発生を抑制するため高開度に設定される。
要約すると、機関が高負荷な程、ＥＧＲ弁の開度は低
く、吸気絞り弁の開度は高く設定される。
【００１８】したがって、機関の実排気空燃比λR を機
関の運転状態に応じた目標排気空燃比λT に制御する空
燃比制御の実行に際し、機関の軽負荷領域（右上から左
下への斜線で示す吸気絞り弁による補正領域）では、Ｅ
ＧＲ弁の開度が高いので、吸気絞り弁の開度を可変する
方がＥＧＲ弁の開度を可変するより高感度で応答し、機
関の高負荷領域（左上から右下への斜線で示すＥＧＲ弁
による補正領域）では、吸気絞り弁の開度が高いので、
ＥＧＲ弁の開度を可変する方が吸気絞り弁の開度を可変
するより高感度で応答することが判る。
関の運転状態に応じた目標排気空燃比λT に制御する空
燃比制御の実行に際し、機関の軽負荷領域（右上から左
下への斜線で示す吸気絞り弁による補正領域）では、Ｅ
ＧＲ弁の開度が高いので、吸気絞り弁の開度を可変する
方がＥＧＲ弁の開度を可変するより高感度で応答し、機
関の高負荷領域（左上から右下への斜線で示すＥＧＲ弁
による補正領域）では、吸気絞り弁の開度が高いので、
ＥＧＲ弁の開度を可変する方が吸気絞り弁の開度を可変
するより高感度で応答することが判る。
【００１９】本発明による実排気空燃比の目標空燃比に
対するずれ量を補正する空燃比制御は、ＥＧＲ弁の開度
と吸気絞り弁の開度の変化による空燃比制御の応答性が
機関の負荷状態に応じて異なることに着目し、ＥＧＲ弁
の開度が所定開度、例えば７０％を超えたか否かを判定
し、ＥＧＲ弁開度が所定開度未満であると判定されたと
き、ＥＧＲ弁開度を可変することにより、上記空燃比の
ずれ量を補正し、ＥＧＲ開度が所定開度を超えたと判定
されたとき、吸気絞り弁の開度を可変することにより、
上記空燃比のずれ量を補正する。本発明は、このように
制御することにより、空燃比制御の応答性を早め、応答
遅れによる排気エミッションの悪化を抑制する。
対するずれ量を補正する空燃比制御は、ＥＧＲ弁の開度
と吸気絞り弁の開度の変化による空燃比制御の応答性が
機関の負荷状態に応じて異なることに着目し、ＥＧＲ弁
の開度が所定開度、例えば７０％を超えたか否かを判定
し、ＥＧＲ弁開度が所定開度未満であると判定されたと
き、ＥＧＲ弁開度を可変することにより、上記空燃比の
ずれ量を補正し、ＥＧＲ開度が所定開度を超えたと判定
されたとき、吸気絞り弁の開度を可変することにより、
上記空燃比のずれ量を補正する。本発明は、このように
制御することにより、空燃比制御の応答性を早め、応答
遅れによる排気エミッションの悪化を抑制する。
【００２０】次に、上述した本発明による空燃比制御を
ＥＣＵ２０により実行した例をフローチャートを用いて
以下に説明する。図６は本発明によるＥＧＲ制御ルーチ
ンのフローチャートである。本ルーチンは、所定の周
期、例えば８ｍｓ毎に実行される。先ず、ステップ６０
１では、エアフローメータ５９により検出された機関１
回転当たりの吸入空気量ＧＮ、回転数ＮＥおよびアクセ
ル開度ＡＣＣＰをＲＡＭ６５から読込む。ステップ６０
２では、ステップ６０１で読込んだ今回処理周期の機関
の回転数ＮＥi とアクセル開度ＡＣＣＰi に応じて予め
ＲＡＭ６５に格納した２次元マップ（図示せず）から別
ルーチンで算出された噴射時期に噴射する燃料噴射量Ｑ
fin(i)を算出する。
ＥＣＵ２０により実行した例をフローチャートを用いて
以下に説明する。図６は本発明によるＥＧＲ制御ルーチ
ンのフローチャートである。本ルーチンは、所定の周
期、例えば８ｍｓ毎に実行される。先ず、ステップ６０
１では、エアフローメータ５９により検出された機関１
回転当たりの吸入空気量ＧＮ、回転数ＮＥおよびアクセ
ル開度ＡＣＣＰをＲＡＭ６５から読込む。ステップ６０
２では、ステップ６０１で読込んだ今回処理周期の機関
の回転数ＮＥi とアクセル開度ＡＣＣＰi に応じて予め
ＲＡＭ６５に格納した２次元マップ（図示せず）から別
ルーチンで算出された噴射時期に噴射する燃料噴射量Ｑ
fin(i)を算出する。
【００２１】ステップ６０３では、ステップ６０１で読
込んだ今回処理周期の吸入空気量ＧＮi とステップ６０
２で算出した燃料噴射量Ｑfin(i)とに基づき、今回処理
周期の機関の排気ガスにおける実空燃比の理論空燃比に
対する比、すなわち実ラムダ値λR を、次式から算出す
る。 λR ＝ＧＮ(i) ／Ｑfin(i)／Ｓto ここで、Ｓtoは機関の排気ガスの実空燃比が理論空燃比
（１４．５）のときにλR ＝１とするための係数であ
る。
込んだ今回処理周期の吸入空気量ＧＮi とステップ６０
２で算出した燃料噴射量Ｑfin(i)とに基づき、今回処理
周期の機関の排気ガスにおける実空燃比の理論空燃比に
対する比、すなわち実ラムダ値λR を、次式から算出す
る。 λR ＝ＧＮ(i) ／Ｑfin(i)／Ｓto ここで、Ｓtoは機関の排気ガスの実空燃比が理論空燃比
（１４．５）のときにλR ＝１とするための係数であ
る。
【００２２】ステップ６０４では、図７に示すような予
めＲＯＭ６４に格納された２次元マップに基づき機関の
回転数ＮＥと燃料噴射量Ｑfin から機関の排気ガスにお
ける目標空燃比の理論空燃比に対する比である目標ラム
ダ値λT を算出する。ステップ６０５では、現在のＥＧ
Ｒ量が所定量に到ったか否かを電子真空制御弁（ＥＶＲ
Ｖ）４８の駆動デューティ比ＥＤがＫ（例えばＫ＝７０
％）未満か否かにより判別し、その判別結果がＹＥＳの
ときはＥＧＲ弁開度を可変してＥＧＲ量を変えることに
よる実排気空燃比λR を目標排気空燃比λT に制御する
空燃比制御の応答性が悪いのでステップ６１１へ進み、
吸気絞り弁の開度を可変することにより実排気空燃比λ
R を目標排気空燃比λT に合わせる空燃比制御を行う。
一方、その判別結果がＮＯのときはＥＧＲ弁開度を可変
してＥＧＲ量を変えることによる上記空燃比制御の応答
性が良いのでステップ６０６へ進み、ＥＧＲ弁開度を可
変することにより実排気空燃比λR を目標排気空燃比λ
T に合わせる空燃比制御を行う。
めＲＯＭ６４に格納された２次元マップに基づき機関の
回転数ＮＥと燃料噴射量Ｑfin から機関の排気ガスにお
ける目標空燃比の理論空燃比に対する比である目標ラム
ダ値λT を算出する。ステップ６０５では、現在のＥＧ
Ｒ量が所定量に到ったか否かを電子真空制御弁（ＥＶＲ
Ｖ）４８の駆動デューティ比ＥＤがＫ（例えばＫ＝７０
％）未満か否かにより判別し、その判別結果がＹＥＳの
ときはＥＧＲ弁開度を可変してＥＧＲ量を変えることに
よる実排気空燃比λR を目標排気空燃比λT に制御する
空燃比制御の応答性が悪いのでステップ６１１へ進み、
吸気絞り弁の開度を可変することにより実排気空燃比λ
R を目標排気空燃比λT に合わせる空燃比制御を行う。
一方、その判別結果がＮＯのときはＥＧＲ弁開度を可変
してＥＧＲ量を変えることによる上記空燃比制御の応答
性が良いのでステップ６０６へ進み、ＥＧＲ弁開度を可
変することにより実排気空燃比λR を目標排気空燃比λ
T に合わせる空燃比制御を行う。
【００２３】ステップ６０６〜６０９では、ＥＧＲ量を
ＥＧＲ弁の開度を可変することにより補正する。すなわ
ち、実ラムダ値λR とステップ６０４で算出した目標ラ
ムダ値λT とを比較し、λR をλT に近づけるように、
ステップ６０６で、λR ＜λ T −αが成立するか否かを
判別し、その判別結果がＹＥＳのときはステップ６０７
でＥＧＲ量を増加させるように電子真空制御弁（ＥＶＲ
Ｖ）４８の駆動デューティ比ＥＤを所定量、例えば１％
増加させ（ＥＤ←ＥＤ＋１）、ステップ６０６の判別結
果がＮＯのときはステップ６０８でλR ＞λT ＋αが成
立するか否かを判別し、その判別結果がＹＥＳのときは
３０９でＥＧＲ量を減少させるようＥＶＲＶ４８の駆動
デューティ比ＥＤを所定量、例えば１％減少させ（ＥＤ
←ＥＤ−１）、ステップ６０８の判別結果がＮＯのとき
は本ルーチンを終了する。
ＥＧＲ弁の開度を可変することにより補正する。すなわ
ち、実ラムダ値λR とステップ６０４で算出した目標ラ
ムダ値λT とを比較し、λR をλT に近づけるように、
ステップ６０６で、λR ＜λ T −αが成立するか否かを
判別し、その判別結果がＹＥＳのときはステップ６０７
でＥＧＲ量を増加させるように電子真空制御弁（ＥＶＲ
Ｖ）４８の駆動デューティ比ＥＤを所定量、例えば１％
増加させ（ＥＤ←ＥＤ＋１）、ステップ６０６の判別結
果がＮＯのときはステップ６０８でλR ＞λT ＋αが成
立するか否かを判別し、その判別結果がＹＥＳのときは
３０９でＥＧＲ量を減少させるようＥＶＲＶ４８の駆動
デューティ比ＥＤを所定量、例えば１％減少させ（ＥＤ
←ＥＤ−１）、ステップ６０８の判別結果がＮＯのとき
は本ルーチンを終了する。
【００２４】ステップ６１０〜６１３では、ＥＧＲ量を
吸気絞り弁２５の開度を可変することにより補正する。
すなわち、実ラムダ値λR と上記目標ラムダ値λT とを
比較し、λR をλT に近づけるように、ステップ６１０
で、λR ＜λT −αが成立するか否かを判別し、その判
別結果がＹＥＳのときはステップ６１１で吸入空気量を
減少させるように吸気絞り弁２５のステップモータ２６
のステップ量を所定量、例えば１％減少させ（ＬＳＴＧ
Ｒ←ＬＳＴＧＲ−１）、ステップ６１０の判別結果がＮ
Ｏのときはステップ６１２でλR ＞λT ＋αが成立する
か否かを判別し、その判別結果がＹＥＳのときは３１３
で吸入空気量を増加させるように吸気絞り弁２５のステ
ップモータ２６のステップ量ＬＳＴＧＲを所定量、例え
ば１％増加させ（ＬＳＴＧＲ←ＬＳＴＧＲ＋１）、ステ
ップ６１２の判別結果がＮＯのときは本ルーチンを終了
する。
吸気絞り弁２５の開度を可変することにより補正する。
すなわち、実ラムダ値λR と上記目標ラムダ値λT とを
比較し、λR をλT に近づけるように、ステップ６１０
で、λR ＜λT −αが成立するか否かを判別し、その判
別結果がＹＥＳのときはステップ６１１で吸入空気量を
減少させるように吸気絞り弁２５のステップモータ２６
のステップ量を所定量、例えば１％減少させ（ＬＳＴＧ
Ｒ←ＬＳＴＧＲ−１）、ステップ６１０の判別結果がＮ
Ｏのときはステップ６１２でλR ＞λT ＋αが成立する
か否かを判別し、その判別結果がＹＥＳのときは３１３
で吸入空気量を増加させるように吸気絞り弁２５のステ
ップモータ２６のステップ量ＬＳＴＧＲを所定量、例え
ば１％増加させ（ＬＳＴＧＲ←ＬＳＴＧＲ＋１）、ステ
ップ６１２の判別結果がＮＯのときは本ルーチンを終了
する。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるディ
ーゼル機関のＥＧＲ制御方法によれば、ＥＧＲ弁の開度
が所定量未満のとき、ＥＧＲ弁の開度を可変することに
より機関の実排気空燃比を機関の運転状態に応じた目標
排気空燃比に制御する空燃比制御を行い、ＥＧＲ弁の開
度が所定量より大のとき、吸気絞り弁の開度を可変する
ことにより上記空燃比制御を行うので、ＥＧＲ弁または
吸気絞り弁の開度が大のときの空燃比制御の応答性が良
くなり、応答遅れによる排気エミッションの悪化を抑制
することができる。
ーゼル機関のＥＧＲ制御方法によれば、ＥＧＲ弁の開度
が所定量未満のとき、ＥＧＲ弁の開度を可変することに
より機関の実排気空燃比を機関の運転状態に応じた目標
排気空燃比に制御する空燃比制御を行い、ＥＧＲ弁の開
度が所定量より大のとき、吸気絞り弁の開度を可変する
ことにより上記空燃比制御を行うので、ＥＧＲ弁または
吸気絞り弁の開度が大のときの空燃比制御の応答性が良
くなり、応答遅れによる排気エミッションの悪化を抑制
することができる。
【図１】本発明に係るディーゼル機関の空燃比制御装置
の一実施形態を示す概略構成図である。
の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】電子制御ユニットの内部および外部との入出力
関係を示すブロック構成図である。
関係を示すブロック構成図である。
【図３】ＥＧＲ弁の開度とＥＧＲ通路の開口面積との関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図４】吸気絞り弁の開度と吸気通路の開口面積との関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図５】機関の運転状態に応じてＥＧＲ弁と吸気絞り弁
の各開度を算出するマップである。
の各開度を算出するマップである。
【図６】本発明による空燃比制御ルーチンのフローチャ
ートである。
ートである。
【図７】機関の回転数ＮＥと燃料噴射量Ｑfin から目標
ラムダ値λT を算出するマップである。
ラムダ値λT を算出するマップである。
１１…ディーゼル機関 １２…燃焼室 １６…吸気通路 １７…燃料噴射ノズル ２０…電子制御ユニット（ＥＣＵ） ２５…吸気絞り弁 ２６…ステップモータ ４０…排気ガス再循環（ＥＧＲ）装置 ４１…ＥＧＲ通路 ４２…ＥＧＲ弁 ４８…電子真空制御弁（ＥＶＲＶ） ５６…回転速度センサ ５９…エアフローメータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 21/08 ３０１ Ｆ０２Ｄ 21/08 ３０１Ｂ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｋ ３０１Ｎ ３０１Ｗ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ａ ５７０ ５７０Ｊ
Claims (1)
- 【請求項１】 ディーゼル機関の吸気通路と排気通路と
を連通して該機関に排気ガスの一部を再循環させるＥＧ
Ｒ通路に設けられたＥＧＲ弁と該機関の該吸気通路に設
けられた吸気絞り弁とを備え、該機関の運転状態に応じ
て空燃比を目標空燃比に制御するディーゼル機関の空燃
比制御方法において、 前記ＥＧＲ弁の開度が所定開度を超えたか否かを判定
し、 前記ＥＧＲ弁の開度が所定開度未満であると判定された
とき、該ＥＧＲ弁の開度を可変することにより前記空燃
比の前記目標空燃比に対するずれ量を補正し、前記ＥＧ
Ｒ弁の開度が所定開度を超えたと判定されたとき、前記
吸気絞り弁の開度を可変することにより前記空燃比の前
記目標空燃比に対するずれ量を補正することを特徴とす
るディーゼル機関の空燃比制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10083776A JPH11280525A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | ディーゼル機関の空燃比制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10083776A JPH11280525A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | ディーゼル機関の空燃比制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11280525A true JPH11280525A (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=13812022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10083776A Pending JPH11280525A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | ディーゼル機関の空燃比制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11280525A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003161179A (ja) * | 2001-11-27 | 2003-06-06 | Toyota Motor Corp | 内燃機関 |
| FR2862091A1 (fr) * | 2003-11-07 | 2005-05-13 | Renault Sas | Procede de regulation des variations de richesse pour un moteur diesel |
| FR2866392A1 (fr) | 2004-02-17 | 2005-08-19 | Renault Sas | Dispositif et procede de commande de l'admission d'air pour moteur diesel suralimente |
| JP2007270642A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | 内燃機関のｅｇｒ制御装置 |
| EP1965058A2 (en) | 2007-02-28 | 2008-09-03 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Diesel engine system with exhaust gas recirculation |
| CN112594073A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-02 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种发动机空燃比的控制方法及发动机 |
-
1998
- 1998-03-30 JP JP10083776A patent/JPH11280525A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003161179A (ja) * | 2001-11-27 | 2003-06-06 | Toyota Motor Corp | 内燃機関 |
| FR2862091A1 (fr) * | 2003-11-07 | 2005-05-13 | Renault Sas | Procede de regulation des variations de richesse pour un moteur diesel |
| FR2866392A1 (fr) | 2004-02-17 | 2005-08-19 | Renault Sas | Dispositif et procede de commande de l'admission d'air pour moteur diesel suralimente |
| JP2007270642A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | 内燃機関のｅｇｒ制御装置 |
| EP1965058A2 (en) | 2007-02-28 | 2008-09-03 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Diesel engine system with exhaust gas recirculation |
| US8104457B2 (en) | 2007-02-28 | 2012-01-31 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Diesel engine system with exhaust gas recirculation |
| CN112594073A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-02 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种发动机空燃比的控制方法及发动机 |
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