JP2000282958A - 内燃機関の排気ガス再循環装置 - Google Patents
内燃機関の排気ガス再循環装置Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関で発生するＮＯX の量を正確に目標
のＮＯX 量とする。 【解決手段】 内燃機関から排出される排気ガスを内燃
機関に再び流入させる。排気ガス中のＮＯX の量を検出
し、排気ガス中のＮＯX 量が目標のＮＯX 量となるよう
に内燃機関に再び流入せしめられる排気ガスの量を制御
する。
のＮＯX 量とする。 【解決手段】 内燃機関から排出される排気ガスを内燃
機関に再び流入させる。排気ガス中のＮＯX の量を検出
し、排気ガス中のＮＯX 量が目標のＮＯX 量となるよう
に内燃機関に再び流入せしめられる排気ガスの量を制御
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気再循
環装置に関する。
環装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から内燃機関から排出される排気ガ
ス中の窒素酸化物（以下、ＮＯX ）の量を低減すること
が要望されている。ＮＯX は内燃機関の燃焼室内におけ
る燃焼温度が低いほどその発生量が少なくなることから
ＮＯX 低減の方法として燃焼温度を下げる試みがなされ
てきた。このように燃焼温度を下げる方法としては内燃
機関から排出された排気ガスを再び燃焼室内に流入させ
る排気ガス再循環（以下、ＥＧＲ）方法が知られてい
る。排気ガス中には例えば二酸化炭素のような大きな吸
熱作用を有する物質が含まれているため排気ガスを燃焼
室内に導入すれば燃焼温度は低くなる。
ス中の窒素酸化物（以下、ＮＯX ）の量を低減すること
が要望されている。ＮＯX は内燃機関の燃焼室内におけ
る燃焼温度が低いほどその発生量が少なくなることから
ＮＯX 低減の方法として燃焼温度を下げる試みがなされ
てきた。このように燃焼温度を下げる方法としては内燃
機関から排出された排気ガスを再び燃焼室内に流入させ
る排気ガス再循環（以下、ＥＧＲ）方法が知られてい
る。排気ガス中には例えば二酸化炭素のような大きな吸
熱作用を有する物質が含まれているため排気ガスを燃焼
室内に導入すれば燃焼温度は低くなる。
【０００３】ところで燃焼室内に導入できるＥＧＲガス
の量には限界がある。そこで例えば特開平３−１００３
６１号公報に開示されているＥＧＲ装置では排気ガス中
の酸素濃度を用いてＥＧＲガス量を目標のＥＧＲ量とな
るように制御する。即ち排気ガス中の酸素濃度が目標の
酸素濃度より小さければＥＧＲガス量が目標量より多い
と判断し、排気ガス中の酸素濃度が目標の酸素濃度より
大きければＥＧＲガス量が目標量より少ないと判断し、
酸素濃度が目標の酸素濃度となるように制御することに
より燃焼室内に導入するＥＧＲガス量が所望のＥＧＲガ
ス量となるようにしている。
の量には限界がある。そこで例えば特開平３−１００３
６１号公報に開示されているＥＧＲ装置では排気ガス中
の酸素濃度を用いてＥＧＲガス量を目標のＥＧＲ量とな
るように制御する。即ち排気ガス中の酸素濃度が目標の
酸素濃度より小さければＥＧＲガス量が目標量より多い
と判断し、排気ガス中の酸素濃度が目標の酸素濃度より
大きければＥＧＲガス量が目標量より少ないと判断し、
酸素濃度が目標の酸素濃度となるように制御することに
より燃焼室内に導入するＥＧＲガス量が所望のＥＧＲガ
ス量となるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところでＥＧＲ装置は
本来、燃焼室内で発生するＮＯX の量（以下、ＮＯX 発
生量）を低減することを目的とするものである。即ちこ
のＥＧＲ装置は排気ガス中の酸素濃度を制御することを
本来の目的とするものではない。勿論、明示されてはい
ないが上記公報に開示されているＥＧＲ装置においてＮ
ＯX 発生量を或る条件の下で最小とすべく酸素濃度を制
御するとしてもＮＯX 発生量と間接的にしか関係のない
酸素濃度を制御しても、結局のところＮＯX 発生量を所
望のＮＯX発生量とすることができない可能性がある。
本来、燃焼室内で発生するＮＯX の量（以下、ＮＯX 発
生量）を低減することを目的とするものである。即ちこ
のＥＧＲ装置は排気ガス中の酸素濃度を制御することを
本来の目的とするものではない。勿論、明示されてはい
ないが上記公報に開示されているＥＧＲ装置においてＮ
ＯX 発生量を或る条件の下で最小とすべく酸素濃度を制
御するとしてもＮＯX 発生量と間接的にしか関係のない
酸素濃度を制御しても、結局のところＮＯX 発生量を所
望のＮＯX発生量とすることができない可能性がある。
【０００５】上記課題を鑑み、本発明の目的は内燃機関
内で発生するＮＯX の量を正確に目標のＮＯX 量とする
ことにある。
内で発生するＮＯX の量を正確に目標のＮＯX 量とする
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に一番目の発明によれば内燃機関から排出される排気ガ
スを内燃機関に再び流入させるようにした内燃機関の排
気ガス再循環装置において、前記排気ガス中のＮＯX の
量を検出するためのＮＯX 量検出手段を備え、該排気ガ
ス中のＮＯX 量が目標のＮＯX 量となるように前記内燃
機関に再び流入せしめられる排気ガスの量を制御する。
に一番目の発明によれば内燃機関から排出される排気ガ
スを内燃機関に再び流入させるようにした内燃機関の排
気ガス再循環装置において、前記排気ガス中のＮＯX の
量を検出するためのＮＯX 量検出手段を備え、該排気ガ
ス中のＮＯX 量が目標のＮＯX 量となるように前記内燃
機関に再び流入せしめられる排気ガスの量を制御する。
【０００７】二番目の発明によれば一番目の発明におい
て前記目標のＮＯX 量が機関回転数と内燃機関への燃料
噴射量とにより決定せしめられる。
て前記目標のＮＯX 量が機関回転数と内燃機関への燃料
噴射量とにより決定せしめられる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は本発明を４ストローク圧縮
着火式内燃機関に適用した場合を示している。図１を参
照すると、１は機関本体、２はシリンダブロック、３は
シリンダヘッド、４はピストン、５は燃焼室、６は電気
制御式燃料噴射弁、７は吸気弁、８は吸気ポート、９は
排気弁、１０は排気ポートを夫々示す。吸気ポート８は
対応する吸気枝管１１を介してサージタンク１２に連結
され、サージタンク１２は吸気ダクト１３およびインタ
ークーラ１４を介して過給機、例えば排気ターボチャー
ジャ１５のコンプレッサ１６の出口部に連結される。コ
ンプレッサ１６の入口部は空気吸込管１７を介してエア
クリーナ１８に連結される。吸気ダクト１３内にはステ
ップモータ１９により駆動されるスロットル弁２０が配
置される。また、空気吸込管１７内には吸入空気の質量
流量を検出するための質量流量検出器２１が配置され
る。またサージタンク１２内には吸入空気の温度を検出
するための吸気温センサ５３と、吸入空気の圧力を検出
するための吸気圧センサ５４とが配置される。
着火式内燃機関に適用した場合を示している。図１を参
照すると、１は機関本体、２はシリンダブロック、３は
シリンダヘッド、４はピストン、５は燃焼室、６は電気
制御式燃料噴射弁、７は吸気弁、８は吸気ポート、９は
排気弁、１０は排気ポートを夫々示す。吸気ポート８は
対応する吸気枝管１１を介してサージタンク１２に連結
され、サージタンク１２は吸気ダクト１３およびインタ
ークーラ１４を介して過給機、例えば排気ターボチャー
ジャ１５のコンプレッサ１６の出口部に連結される。コ
ンプレッサ１６の入口部は空気吸込管１７を介してエア
クリーナ１８に連結される。吸気ダクト１３内にはステ
ップモータ１９により駆動されるスロットル弁２０が配
置される。また、空気吸込管１７内には吸入空気の質量
流量を検出するための質量流量検出器２１が配置され
る。またサージタンク１２内には吸入空気の温度を検出
するための吸気温センサ５３と、吸入空気の圧力を検出
するための吸気圧センサ５４とが配置される。
【０００９】一方、排気ポート１０は排気マニホルド２
２を介して排気ターボチャージャ１５の排気タービン２
３の入口部に連結され、排気タービン２３の出口部は排
気管２４を介して触媒２５を内蔵した触媒コンバータ２
６に連結される。触媒２５は例えば排気ガス中のＮＯX
を浄化する。排気マニホルド２２内には排気ガスの空燃
比を検出するための空燃比センサ２７と、排気ガスの圧
力を検出するための排気圧センサ２８とが配置される。
また排気タービン２３の入口部と出口部とはバイパス通
路５５により直接接続される。バイパス通路５５内には
ステップモータ５６により駆動されるバイパス制御弁５
７が配置される。
２を介して排気ターボチャージャ１５の排気タービン２
３の入口部に連結され、排気タービン２３の出口部は排
気管２４を介して触媒２５を内蔵した触媒コンバータ２
６に連結される。触媒２５は例えば排気ガス中のＮＯX
を浄化する。排気マニホルド２２内には排気ガスの空燃
比を検出するための空燃比センサ２７と、排気ガスの圧
力を検出するための排気圧センサ２８とが配置される。
また排気タービン２３の入口部と出口部とはバイパス通
路５５により直接接続される。バイパス通路５５内には
ステップモータ５６により駆動されるバイパス制御弁５
７が配置される。
【００１０】さらに排気管２４内にはステップモータ５
８により駆動される排気絞り弁５９が配置される。また
排気絞り弁５９下流の排気管２４内には排気ガス中のＮ
ＯXの濃度を検出するためのＮＯX センサ６０と、排気
ガスの温度を検出するための排気温センサ６１とが配置
される。排気マニホルド２２とサージタンク１２とはＥ
ＧＲ通路２９を介して互いに連結され、ＥＧＲ通路２９
内にはステップモータ３０により駆動されるＥＧＲ制御
弁３１が配置される。また、ＥＧＲ通路２９内にはＥＧ
Ｒ通路２９内を流れるＥＧＲガスを冷却するためのイン
タークーラ３２が配置される。図１に示される実施例で
は機関冷却水がインタークーラ３２内に導かれ、機関冷
却水によってＥＧＲガスが冷却される。
８により駆動される排気絞り弁５９が配置される。また
排気絞り弁５９下流の排気管２４内には排気ガス中のＮ
ＯXの濃度を検出するためのＮＯX センサ６０と、排気
ガスの温度を検出するための排気温センサ６１とが配置
される。排気マニホルド２２とサージタンク１２とはＥ
ＧＲ通路２９を介して互いに連結され、ＥＧＲ通路２９
内にはステップモータ３０により駆動されるＥＧＲ制御
弁３１が配置される。また、ＥＧＲ通路２９内にはＥＧ
Ｒ通路２９内を流れるＥＧＲガスを冷却するためのイン
タークーラ３２が配置される。図１に示される実施例で
は機関冷却水がインタークーラ３２内に導かれ、機関冷
却水によってＥＧＲガスが冷却される。
【００１１】一方、燃料噴射弁６は燃料供給管３３を介
して燃料リザーバ、いわゆるコモンレール３４に連結さ
れる。このコモンレール３４内へは電気制御式の吐出量
可変な燃料ポンプ３５から燃料が供給され、コモンレー
ル３４内に供給された燃料は各燃料供給管３３を介して
燃料噴射弁６に供給される。コモンレール３４にはコモ
ンレール３４内の燃料圧を検出するための燃料圧センサ
３６が取付けられ、燃料圧センサ３６の出力信号に基づ
いてコモンレール３４内の燃料圧が目標燃料圧となるよ
うに燃料ポンプ３５の吐出量が制御される。
して燃料リザーバ、いわゆるコモンレール３４に連結さ
れる。このコモンレール３４内へは電気制御式の吐出量
可変な燃料ポンプ３５から燃料が供給され、コモンレー
ル３４内に供給された燃料は各燃料供給管３３を介して
燃料噴射弁６に供給される。コモンレール３４にはコモ
ンレール３４内の燃料圧を検出するための燃料圧センサ
３６が取付けられ、燃料圧センサ３６の出力信号に基づ
いてコモンレール３４内の燃料圧が目標燃料圧となるよ
うに燃料ポンプ３５の吐出量が制御される。
【００１２】電子制御ユニット４０はデジタルコンピュ
ータからなり、双方向性バス４１によって互いに接続さ
れたＲＯＭ（リードオンリメモリ）４２、ＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）４３、ＣＰＵ（マイクロプロセッ
サ）４４、入力ポート４５および出力ポート４６を具備
する。質量流量検出器２１の出力信号は対応するＡＤ変
換器４７を介して入力ポート４５に入力され、空燃比セ
ンサ２７、排気圧センサ２８、燃料圧センサ３６、吸気
温センサ５３、吸気圧センサ５４、ＮＯX センサ６０お
よび排気温センサ６１の出力信号も夫々対応するＡＤ変
換器４７を介して入力ポート４５に入力される。アクセ
ルペダル５０にはアクセルペダル５０の踏込み量Ｌに比
例した出力電圧を発生する負荷センサ５１が接続され、
負荷センサ５１の出力電圧は対応するＡＤ変換器４７を
介して入力ポート４５に入力される。また、入力ポート
４５にはクランクシャフトが例えば３０°回転する毎に
出力パルスを発生するクランク角センサ５２が接続され
る。さらに入力ポート４５には大気圧を検出するための
大気圧センサ６２が対応するＡＤ変換器４７を介して接
続される。一方、出力ポート４６は対応する駆動回路４
８を介して燃料噴射弁６、スロットル弁制御用ステップ
モータ１９、ＥＧＲ制御弁制御用ステップモータ３０、
燃料ポンプ３５、バイパス制御弁制御用ステップモータ
５６および排気絞り弁制御用ステップモータ５８に接続
される。
ータからなり、双方向性バス４１によって互いに接続さ
れたＲＯＭ（リードオンリメモリ）４２、ＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）４３、ＣＰＵ（マイクロプロセッ
サ）４４、入力ポート４５および出力ポート４６を具備
する。質量流量検出器２１の出力信号は対応するＡＤ変
換器４７を介して入力ポート４５に入力され、空燃比セ
ンサ２７、排気圧センサ２８、燃料圧センサ３６、吸気
温センサ５３、吸気圧センサ５４、ＮＯX センサ６０お
よび排気温センサ６１の出力信号も夫々対応するＡＤ変
換器４７を介して入力ポート４５に入力される。アクセ
ルペダル５０にはアクセルペダル５０の踏込み量Ｌに比
例した出力電圧を発生する負荷センサ５１が接続され、
負荷センサ５１の出力電圧は対応するＡＤ変換器４７を
介して入力ポート４５に入力される。また、入力ポート
４５にはクランクシャフトが例えば３０°回転する毎に
出力パルスを発生するクランク角センサ５２が接続され
る。さらに入力ポート４５には大気圧を検出するための
大気圧センサ６２が対応するＡＤ変換器４７を介して接
続される。一方、出力ポート４６は対応する駆動回路４
８を介して燃料噴射弁６、スロットル弁制御用ステップ
モータ１９、ＥＧＲ制御弁制御用ステップモータ３０、
燃料ポンプ３５、バイパス制御弁制御用ステップモータ
５６および排気絞り弁制御用ステップモータ５８に接続
される。
【００１３】ところで本実施例では触媒２５によりＮＯ
X を浄化し、大気中に排出されるＮＯX の量を低減して
いる。しかしながら大気中に排出されるＮＯX の量をさ
らに低減するという要求がある。そこで本実施例では以
下のようにして燃焼室５内で発生するＮＯX 自体の量
（以下、ＮＯX 発生量）を低減している。即ちＮＯX 発
生量を低減するために内燃機関から排出された排気ガス
をＥＧＲ通路２９を介してサージタンク１２に供給し、
吸入空気と共に燃焼室５内に導入する。排気ガス中には
例えば二酸化炭素のような大きな吸熱作用を有する不活
性ガスが含まれている。このため排気ガスを燃焼室５内
に導入することで燃焼室５内における燃焼温度が低下す
る。ＮＯX 発生量は燃焼温度が低いほど少ない。従って
本実施例によれば排気ガスを燃焼室５内に導入すること
によりＮＯX 発生量が低減され、その結果、大気に排出
されるＮＯX の量も低減される。
X を浄化し、大気中に排出されるＮＯX の量を低減して
いる。しかしながら大気中に排出されるＮＯX の量をさ
らに低減するという要求がある。そこで本実施例では以
下のようにして燃焼室５内で発生するＮＯX 自体の量
（以下、ＮＯX 発生量）を低減している。即ちＮＯX 発
生量を低減するために内燃機関から排出された排気ガス
をＥＧＲ通路２９を介してサージタンク１２に供給し、
吸入空気と共に燃焼室５内に導入する。排気ガス中には
例えば二酸化炭素のような大きな吸熱作用を有する不活
性ガスが含まれている。このため排気ガスを燃焼室５内
に導入することで燃焼室５内における燃焼温度が低下す
る。ＮＯX 発生量は燃焼温度が低いほど少ない。従って
本実施例によれば排気ガスを燃焼室５内に導入すること
によりＮＯX 発生量が低減され、その結果、大気に排出
されるＮＯX の量も低減される。
【００１４】ところで燃焼室５内に導入する排気ガスの
量（以下、ＥＧＲガス量）に応じてＮＯX 発生量が異な
る。一般的にはＥＧＲガス量が多いほどＮＯX 発生量は
少ない。勿論、ＮＯX 発生量は可能なかぎり少ないこと
が好ましいのでＮＯX 発生量を最小限とするにはＥＧＲ
ガス量を可能なかぎり多くすることが好ましい。しかし
ながらＥＧＲガス量が多いと機関運転に関して不具合が
あるため実際には種々のパラメータにより機関運転に関
して不具合が生じないようにＥＧＲガス量を制御してい
る。次にこのＥＧＲガス量の制御について説明する。
量（以下、ＥＧＲガス量）に応じてＮＯX 発生量が異な
る。一般的にはＥＧＲガス量が多いほどＮＯX 発生量は
少ない。勿論、ＮＯX 発生量は可能なかぎり少ないこと
が好ましいのでＮＯX 発生量を最小限とするにはＥＧＲ
ガス量を可能なかぎり多くすることが好ましい。しかし
ながらＥＧＲガス量が多いと機関運転に関して不具合が
あるため実際には種々のパラメータにより機関運転に関
して不具合が生じないようにＥＧＲガス量を制御してい
る。次にこのＥＧＲガス量の制御について説明する。
【００１５】図２に示したように一般的には吸入空気量
に対するＥＧＲガス量の比（以下、ＥＧＲ率）が大きく
なるほどＮＯX 発生量は少なくなり、その一方で燃焼室
５内で発生するスモーク量（以下、スモーク発生量）は
多くなる。このスモーク発生量も或る値以下に制限すべ
きであるので、本実施例ではスモーク発生量が予め定め
られた値、即ち許容できるスモーク発生量の上限値（以
下、最大許容値）となる時のＮＯX 発生量を目標のＮＯ
X 発生量としてＥＧＲガス量を制御する。即ちＮＯX 発
生量を代表する排気ガス中のＮＯX 濃度（またはＮＯX
量）をＮＯX センサ６０により検出し、この検出された
ＮＯX 濃度（以下、検出ＮＯX 濃度）が目標とするＮＯ
X 濃度（以下、目標ＮＯX 濃度）となるようにＥＧＲガ
ス量を制御する。具体的には検出ＮＯX 濃度が目標ＮＯ
X 濃度より大きい時にはＥＧＲガス量が多くなるように
制御し、検出ＮＯX 濃度が目標ＮＯX 濃度より小さい時
にはＥＧＲガス量が少なくなるように制御する。このよ
うに本実施例では制御すべきＮＯX の濃度に基づいてＥ
ＧＲガス量を制御するのでＮＯX 濃度が目標ＮＯX濃度
になるように、即ちＮＯX 発生量が目標とするＮＯX 発
生量となるように正確に制御することができる。尚、ス
モーク発生量は機関回転数と燃料噴射量とにより決まる
ため、機関回転数と燃料噴射量とを介してスモーク発生
量の最大許容値と目標ＮＯX 濃度を対応させ、目標ＮＯ
X 濃度を算出する。即ち図３に示したように目標ＮＯX
濃度ＢＣｎｏｘは機関回転数Ｎと燃料噴射量Ｑとの関数
として予めマップの形でＲＯＭ４２に記憶されている。
に対するＥＧＲガス量の比（以下、ＥＧＲ率）が大きく
なるほどＮＯX 発生量は少なくなり、その一方で燃焼室
５内で発生するスモーク量（以下、スモーク発生量）は
多くなる。このスモーク発生量も或る値以下に制限すべ
きであるので、本実施例ではスモーク発生量が予め定め
られた値、即ち許容できるスモーク発生量の上限値（以
下、最大許容値）となる時のＮＯX 発生量を目標のＮＯ
X 発生量としてＥＧＲガス量を制御する。即ちＮＯX 発
生量を代表する排気ガス中のＮＯX 濃度（またはＮＯX
量）をＮＯX センサ６０により検出し、この検出された
ＮＯX 濃度（以下、検出ＮＯX 濃度）が目標とするＮＯ
X 濃度（以下、目標ＮＯX 濃度）となるようにＥＧＲガ
ス量を制御する。具体的には検出ＮＯX 濃度が目標ＮＯ
X 濃度より大きい時にはＥＧＲガス量が多くなるように
制御し、検出ＮＯX 濃度が目標ＮＯX 濃度より小さい時
にはＥＧＲガス量が少なくなるように制御する。このよ
うに本実施例では制御すべきＮＯX の濃度に基づいてＥ
ＧＲガス量を制御するのでＮＯX 濃度が目標ＮＯX濃度
になるように、即ちＮＯX 発生量が目標とするＮＯX 発
生量となるように正確に制御することができる。尚、ス
モーク発生量は機関回転数と燃料噴射量とにより決まる
ため、機関回転数と燃料噴射量とを介してスモーク発生
量の最大許容値と目標ＮＯX 濃度を対応させ、目標ＮＯ
X 濃度を算出する。即ち図３に示したように目標ＮＯX
濃度ＢＣｎｏｘは機関回転数Ｎと燃料噴射量Ｑとの関数
として予めマップの形でＲＯＭ４２に記憶されている。
【００１６】ところでスモーク発生量は燃焼室５内に導
入される酸素の量（以下、酸素導入量）に応じて異な
る。即ち酸素導入量が少ないほどスモーク発生量は多く
なる。ここで酸素導入量は勿論、ＥＧＲ率によっても変
化するが大気圧によっても変化する。即ち大気圧が高い
ほど酸素導入量が多く、大気圧が低いほど酸素導入量が
少ない。そこで本実施例では大気圧が高いほどスモーク
発生量が少なくなると判断し、目標ＮＯX 濃度を低く設
定する。一方、大気圧が低いほどスモーク発生量が多く
なると判断し、目標ＮＯX 濃度を高く設定する。こうす
ることによりＮＯ X 発生量を可能なかぎり少ない値とす
ることができる。尚、本実施例では図４に示したように
目標ＮＯX 濃度に対する補正値Ｋ１を大気圧Ｐの関数と
してマップの形でＲＯＭ４２に予め記憶しておき、図３
のマップにより算出される値ＢＣｎｏｘを基本目標ＮＯ
X 濃度とし、これに図４のマップにより算出される補正
値Ｋ１を掛けて目標ＮＯX 濃度ＴＣｎｏｘを算出する。
図４において値ＲＰは基準とする大気圧、例えば１気圧
である。
入される酸素の量（以下、酸素導入量）に応じて異な
る。即ち酸素導入量が少ないほどスモーク発生量は多く
なる。ここで酸素導入量は勿論、ＥＧＲ率によっても変
化するが大気圧によっても変化する。即ち大気圧が高い
ほど酸素導入量が多く、大気圧が低いほど酸素導入量が
少ない。そこで本実施例では大気圧が高いほどスモーク
発生量が少なくなると判断し、目標ＮＯX 濃度を低く設
定する。一方、大気圧が低いほどスモーク発生量が多く
なると判断し、目標ＮＯX 濃度を高く設定する。こうす
ることによりＮＯ X 発生量を可能なかぎり少ない値とす
ることができる。尚、本実施例では図４に示したように
目標ＮＯX 濃度に対する補正値Ｋ１を大気圧Ｐの関数と
してマップの形でＲＯＭ４２に予め記憶しておき、図３
のマップにより算出される値ＢＣｎｏｘを基本目標ＮＯ
X 濃度とし、これに図４のマップにより算出される補正
値Ｋ１を掛けて目標ＮＯX 濃度ＴＣｎｏｘを算出する。
図４において値ＲＰは基準とする大気圧、例えば１気圧
である。
【００１７】次に上述した本実施例のＥＧＲガス量の制
御を図５のフローチャートを参照して詳細に説明する。
まずステップ１００において今回のルーチンにおける目
標ＮＯX 濃度ＴＣｎｏｘn が算出される。即ち式ＴＣｎ
ｏｘn ＝ＢＣｎｏｘmn×Ｋ１に従って目標ＮＯX 濃度が
算出される。尚、上述したようにＢＣｎｏｘmnは図３の
マップに基づいて算出される基本目標ＮＯX 濃度であ
り、Ｋ１は図４のマップに基づいて算出される補正値で
ある。
御を図５のフローチャートを参照して詳細に説明する。
まずステップ１００において今回のルーチンにおける目
標ＮＯX 濃度ＴＣｎｏｘn が算出される。即ち式ＴＣｎ
ｏｘn ＝ＢＣｎｏｘmn×Ｋ１に従って目標ＮＯX 濃度が
算出される。尚、上述したようにＢＣｎｏｘmnは図３の
マップに基づいて算出される基本目標ＮＯX 濃度であ
り、Ｋ１は図４のマップに基づいて算出される補正値で
ある。
【００１８】次いでステップ１０１において現在の、即
ち前回のルーチンにおいて算出されたＥＧＲ制御弁３１
の開弁量Ｄｅｇｒn-1 に対する補正値Ｋ２を算出する。
即ちＮＯX センサ６０により検出された検出ＮＯX 濃度
ＤＣｎｏｘとステップ１００において算出された目標Ｎ
ＯX 濃度ＴＣｎｏｘn との差ΔＣｎｏｘを式ΔＣｎｏｘ
＝ＴＣｎｏｘn −ＤＣｎｏｘに従って算出し、この差Δ
Ｃｎｏｘに基づいて補正値Ｋ２を図６のマップから算出
する。ここでは差ΔＣｎｏｘが大きいほど補正値Ｋ２は
小さく、ＥＧＲガス量が少なくされる。
ち前回のルーチンにおいて算出されたＥＧＲ制御弁３１
の開弁量Ｄｅｇｒn-1 に対する補正値Ｋ２を算出する。
即ちＮＯX センサ６０により検出された検出ＮＯX 濃度
ＤＣｎｏｘとステップ１００において算出された目標Ｎ
ＯX 濃度ＴＣｎｏｘn との差ΔＣｎｏｘを式ΔＣｎｏｘ
＝ＴＣｎｏｘn −ＤＣｎｏｘに従って算出し、この差Δ
Ｃｎｏｘに基づいて補正値Ｋ２を図６のマップから算出
する。ここでは差ΔＣｎｏｘが大きいほど補正値Ｋ２は
小さく、ＥＧＲガス量が少なくされる。
【００１９】次いでステップ１０２において今回のルー
チンにおけるＥＧＲ制御弁３１の開弁量Ｄｅｇｒn が算
出される。即ち式Ｄｅｇｒn ＝Ｄｅｇｒn-1 ＋Ｋ２に従
ってＥＧＲ制御弁３１の開弁量Ｄｅｇｒn が算出され
る。次いでステップ１０３においてステップ１０２で算
出されたＥＧＲ制御弁３１の開弁量Ｄｅｇｒn がＥＧＲ
制御弁３１の最大開弁量Ｄｅｇｒｍａｘより大きい、即
ちＤｅｇｒn ＞Ｄｅｇｒｍａｘであるか否かが判別され
る。
チンにおけるＥＧＲ制御弁３１の開弁量Ｄｅｇｒn が算
出される。即ち式Ｄｅｇｒn ＝Ｄｅｇｒn-1 ＋Ｋ２に従
ってＥＧＲ制御弁３１の開弁量Ｄｅｇｒn が算出され
る。次いでステップ１０３においてステップ１０２で算
出されたＥＧＲ制御弁３１の開弁量Ｄｅｇｒn がＥＧＲ
制御弁３１の最大開弁量Ｄｅｇｒｍａｘより大きい、即
ちＤｅｇｒn ＞Ｄｅｇｒｍａｘであるか否かが判別され
る。
【００２０】ステップ１０３においてＤｅｇｒn ＞Ｄｅ
ｇｒｍａｘであると判別された時にはこれ以上にＥＧＲ
制御弁３１の開弁量を増大することができないと判断
し、ステップ１０４に進んで排気絞り弁５９の開弁量Ｄ
ｅｘn を算出する。即ちステップ１０２で算出されたＥ
ＧＲ制御弁３１の開弁量Ｄｅｇｒn と最大開弁量Ｄｅｇ
ｒｍａｘとの差ΔＤｅｇｒを式ΔＤｅｇｒ＝Ｄｅｇｒｍ
ａｘ−Ｄｅｇｒn に従って算出し、この差ΔＤｅｇｒに
基づいて現在の排気絞り弁５９の開弁量Ｄｅｘn- 1 に対
する補正値Ｋ３を図７のマップから算出し、式Ｄｅｘn
＝Ｄｅｘn-1 ＋Ｋ３に従って今回のルーチンにおける排
気絞り弁５９の開弁量Ｄｅｘn を算出する。ここでは差
ΔＤｅｇｒが大きいほど補正値Ｋ３は小さくなり、排気
絞り弁５９の開弁量も小さくなる。そして排気絞り弁５
９の開弁量が小さくなるとＥＧＲガス量は多くなる。次
いでステップ１０５においてステップ１０２で算出され
たＥＧＲ制御弁３１の開弁量Ｄｅｇｒn をその最大開弁
量Ｄｅｇｒｍａｘに補正する。
ｇｒｍａｘであると判別された時にはこれ以上にＥＧＲ
制御弁３１の開弁量を増大することができないと判断
し、ステップ１０４に進んで排気絞り弁５９の開弁量Ｄ
ｅｘn を算出する。即ちステップ１０２で算出されたＥ
ＧＲ制御弁３１の開弁量Ｄｅｇｒn と最大開弁量Ｄｅｇ
ｒｍａｘとの差ΔＤｅｇｒを式ΔＤｅｇｒ＝Ｄｅｇｒｍ
ａｘ−Ｄｅｇｒn に従って算出し、この差ΔＤｅｇｒに
基づいて現在の排気絞り弁５９の開弁量Ｄｅｘn- 1 に対
する補正値Ｋ３を図７のマップから算出し、式Ｄｅｘn
＝Ｄｅｘn-1 ＋Ｋ３に従って今回のルーチンにおける排
気絞り弁５９の開弁量Ｄｅｘn を算出する。ここでは差
ΔＤｅｇｒが大きいほど補正値Ｋ３は小さくなり、排気
絞り弁５９の開弁量も小さくなる。そして排気絞り弁５
９の開弁量が小さくなるとＥＧＲガス量は多くなる。次
いでステップ１０５においてステップ１０２で算出され
たＥＧＲ制御弁３１の開弁量Ｄｅｇｒn をその最大開弁
量Ｄｅｇｒｍａｘに補正する。
【００２１】次いでステップ１０６においてＥＧＲ制御
弁３１の開弁量が上記ステップ１０５で算出された開弁
量Ｄｅｇｒn 、即ち最大開弁量となるようにＥＧＲ制御
弁３１が制御され、次いでステップ１０７において排気
絞り弁５９の開弁量が上記ステップ１０４において算出
された開弁量Ｄｅｘn となるように排気絞り弁５９が制
御される。
弁３１の開弁量が上記ステップ１０５で算出された開弁
量Ｄｅｇｒn 、即ち最大開弁量となるようにＥＧＲ制御
弁３１が制御され、次いでステップ１０７において排気
絞り弁５９の開弁量が上記ステップ１０４において算出
された開弁量Ｄｅｘn となるように排気絞り弁５９が制
御される。
【００２２】ステップ１０３においてＤｅｇｒn ≦Ｄｅ
ｇｒｍａｘであると判別された時にはＥＧＲ制御弁３１
の開弁量を上記ステップ１０２で算出された開弁量Ｄｅ
ｇｒ n まで増大することができると判断し、ステップ１
０８において排気絞り弁５９の開弁量Ｄｅｘn をその最
大値Ｄｅｘｍａｘとする。次いでステップ１０６におい
てＥＧＲ制御弁３１の開弁量が上記ステップ１０２で算
出された開弁量Ｄｅｇｒn となるようにＥＧＲ制御弁３
１が制御され、次いでステップ１０７において排気絞り
弁５９の開弁量が上記ステップ１０８において算出され
た最大値Ｄｅｘｍａｘとなるように、即ち全開となるよ
うに排気絞り弁５９が制御される。
ｇｒｍａｘであると判別された時にはＥＧＲ制御弁３１
の開弁量を上記ステップ１０２で算出された開弁量Ｄｅ
ｇｒ n まで増大することができると判断し、ステップ１
０８において排気絞り弁５９の開弁量Ｄｅｘn をその最
大値Ｄｅｘｍａｘとする。次いでステップ１０６におい
てＥＧＲ制御弁３１の開弁量が上記ステップ１０２で算
出された開弁量Ｄｅｇｒn となるようにＥＧＲ制御弁３
１が制御され、次いでステップ１０７において排気絞り
弁５９の開弁量が上記ステップ１０８において算出され
た最大値Ｄｅｘｍａｘとなるように、即ち全開となるよ
うに排気絞り弁５９が制御される。
【００２３】
【発明の効果】一番目および二番目の発明によれば排気
ガス中のＮＯX の量に基づいてそのＮＯX 量が目標のＮ
ＯX 量となるように内燃機関に再び流入せしめられる排
気ガスの量が制御される。ここでは制御すべきパラメー
タ、即ちＮＯX の量に基づいて排気ガス量の制御が行わ
れるのでＮＯX 量を正確に目標のＮＯX 量とすることが
できる。
ガス中のＮＯX の量に基づいてそのＮＯX 量が目標のＮ
ＯX 量となるように内燃機関に再び流入せしめられる排
気ガスの量が制御される。ここでは制御すべきパラメー
タ、即ちＮＯX の量に基づいて排気ガス量の制御が行わ
れるのでＮＯX 量を正確に目標のＮＯX 量とすることが
できる。
【図１】本発明の排気再循環装置を適用した内燃機関を
示す図である。
示す図である。
【図２】ＥＧＲ率とＮＯX 発生量とスモーク発生量との
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図３】基本目標ＮＯX 濃度を算出するためのマップを
示す図である。
示す図である。
【図４】基本目標ＮＯX 濃度に対する補正値を算出する
ためのマップを示す図である。
ためのマップを示す図である。
【図５】本発明のＥＧＲガス量制御を示すフローチャー
トである。
トである。
【図６】ＥＧＲ制御弁の開弁量に対する補正値を算出す
るためのマップを示す図である。
るためのマップを示す図である。
【図７】排気絞り弁の開弁量に対する補正値を算出する
ためのマップを示す図である。
ためのマップを示す図である。
１…機関本体 ２９…ＥＧＲ通路 ３１…ＥＧＲ制御弁 ６０…ＮＯX センサ ６２…大気圧センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０Ｊ Ｆ０２Ｄ 9/04 Ｆ０２Ｄ 9/04 Ｃ 21/08 ３０１ 21/08 ３０１Ｅ 41/02 ３８０ 41/02 ３８０Ｅ 41/04 ３８０ 41/04 ３８０Ｆ (72)発明者 鴨下 伸治 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 大坪 康彦 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 日下部 信一 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Ｆターム(参考） 3G062 AA01 BA04 BA06 CA06 EA11 FA12 GA05 GA06 GA13 GA15 GA17 GA21 3G065 AA01 AA10 CA12 DA06 FA12 GA01 GA05 GA06 GA08 GA10 GA26 GA27 GA46 JA04 JA09 JA11 KA02 3G092 AA02 AA17 AA18 DB03 DC01 DC09 DC12 DG08 EC01 FA17 HA01Z HA04Z HA05Z HB01Z HB03Z HD01Z HD04Z HD05Z HD07X HD08Z HE01Z HE03Z HF08Z 3G301 HA02 HA13 JA25 LA00 LA03 MA11 NC02 ND01 PA01Z PA07Z PA10Z PB08A PB08Z PD01Z PD03Z PD11Z PD14Z PE01Z PE03Z PF03Z
Claims (2)
- 【請求項１】 内燃機関から排出される排気ガスを内燃
機関に再び流入させるようにした内燃機関の排気ガス再
循環装置において、前記排気ガス中のＮＯXの量を検出
するためのＮＯX 量検出手段を備え、該排気ガス中のＮ
ＯX 量が目標のＮＯX 量となるように前記内燃機関に再
び流入せしめられる排気ガスの量を制御するようにした
内燃機関の排気再循環装置。 - 【請求項２】 前記目標のＮＯX 量が機関回転数と内燃
機関への燃料噴射量とにより決定せしめられる請求項１
に記載の内燃機関の排気再循環装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11088407A JP2000282958A (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 内燃機関の排気ガス再循環装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11088407A JP2000282958A (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 内燃機関の排気ガス再循環装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000282958A true JP2000282958A (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=13941955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11088407A Pending JP2000282958A (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 内燃機関の排気ガス再循環装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000282958A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002371893A (ja) * | 2001-06-15 | 2002-12-26 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| EP1398483A2 (de) | 2002-09-03 | 2004-03-17 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine mit verminderterter Schadstoffemission |
| WO2005003536A1 (ja) * | 2003-07-01 | 2005-01-13 | Tokudaiji Institute Of Automotive Culture Inc. | ディーゼルエンジンの排気浄化装置並びに制御手段 |
| JP2006125354A (ja) * | 2004-11-01 | 2006-05-18 | Hino Motors Ltd | 排気浄化装置 |
| WO2013139848A1 (de) | 2012-03-21 | 2013-09-26 | Avl List Gmbh | Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine |
| JP2014015871A (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Hino Motors Ltd | Ｅｇｒ装置 |
| US9243538B1 (en) * | 2014-07-08 | 2016-01-26 | Cummins Inc. | Reduced emissions internal combustion engine systems |
| JP2016056767A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | マツダ株式会社 | エンジンの排気還流制御装置 |
| US9702308B2 (en) | 2012-04-25 | 2017-07-11 | Komatsu Ltd. | Diesel engine and method for controlling diesel engine |
| KR20180068750A (ko) * | 2016-12-14 | 2018-06-22 | 현대자동차주식회사 | Egr 제어 방법 |
-
1999
- 1999-03-30 JP JP11088407A patent/JP2000282958A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US20160123203A1 (en) * | 2014-07-08 | 2016-05-05 | Cummins Inc. | Reduced emissions internal combustion engine systems |
| US9695729B2 (en) | 2014-07-08 | 2017-07-04 | Cummins Inc. | Reduced emissions internal combustion engine systems |
| JP2016056767A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | マツダ株式会社 | エンジンの排気還流制御装置 |
| KR20180068750A (ko) * | 2016-12-14 | 2018-06-22 | 현대자동차주식회사 | Egr 제어 방법 |
| KR102417384B1 (ko) | 2016-12-14 | 2022-07-06 | 현대자동차주식회사 | Egr 제어 방법 |
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