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JPH0777089A - ディーゼル機関のスモーク低減装置 - Google Patents

ディーゼル機関のスモーク低減装置

Info

Publication number
JPH0777089A
JPH0777089A JP5246425A JP24642593A JPH0777089A JP H0777089 A JPH0777089 A JP H0777089A JP 5246425 A JP5246425 A JP 5246425A JP 24642593 A JP24642593 A JP 24642593A JP H0777089 A JPH0777089 A JP H0777089A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tps
target value
acceleration
free acceleration
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5246425A
Other languages
English (en)
Inventor
Rei Sekiguchi
玲 関口
Shinji Yoshikawa
真治 吉川
Toshiya Honda
俊哉 本田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Corp
Original Assignee
Zexel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zexel Corp filed Critical Zexel Corp
Priority to JP5246425A priority Critical patent/JPH0777089A/ja
Priority to KR1019940022261A priority patent/KR0141658B1/ko
Priority to DE69422103T priority patent/DE69422103T2/de
Priority to EP94113972A priority patent/EP0641925B1/en
Priority to CN94115122A priority patent/CN1105420A/zh
Publication of JPH0777089A publication Critical patent/JPH0777089A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/401—Controlling injection timing
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    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
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    • F02D41/0072—Estimating, calculating or determining the EGR rate, amount or flow
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  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 加速時の加速特性又は排ガス成分を良好にす
るために燃料噴射時期の進角制御又はＥＧＲ制御を行う
ようにしたディーゼル機関において、そうした制御の弊
害であるフリーアクセレーション時のスモーク発生を十
分抑制する。 【構成】 タイマポジションセンサ（ＴＰＳ）目標値演
算部１がＴＰＳ目標値を演算する。このＴＰＳ目標値は
アクセレーション時には進角方向へ制御される。フリー
アクセレーション検出部２がフリーアクセレーションを
検出する。フリーアクセレーションが検出されている
時、ＴＰＳ目標値ダンパー部３が、進角率をＴＰＳ目標
値よりも緩和させたＴＰＳダンプ目標値を演算する。補
正部４は、通常はＴＰＳ目標値を選択して最終的な目標
値として出力するが、フリーアクセレーションの時は、
ＴＰＳダンプ目標値を選択して出力する。フリーアクセ
レーション時には、この進角率ダンピング制御だけでな
く、ＥＧＲ率のダンピング制御も行ってよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼル機関のフリ
ーアクセレーション時のスモーク低減を図る装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンにおいて、アクセル
踏み込みに時に順調な加速を得るために燃料噴射時期を
進角方向に制御する装置が知られている（例えば、特開
昭６０ー２０１０５１号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この従来技術は、通常
のアクセレーション、つまり、エンジンに正常な負荷が
掛かった状態での加速を順調に行なうように進角量を制
御するものである。そのため、フリーアクセレーショ
ン、つまり、エンジンに負荷が掛かってない状態でのア
クセレーション（空吹かし）の時には、この通常アクセ
レーション用の進角量は進角し過ぎとなり、スモークが
増加するという問題が生じる。
【０００４】また、加速時の排ガス内の窒素酸化物低減
のために、排ガスの一部をエンジン吸気口へ戻す排ガス
リサイクル（ＥＧＲ）と呼ばれる制御も知られている
が、これも進角制御の場合と同様に、フリーアクセレー
ション時には排ガスの戻し率（ＥＧＲ率）が過多となっ
て、スモークが増加するという問題を生じる。
【０００５】従って、本発明の目的は、加速時の加速特
性又は排ガス成分を良好にするために燃料噴射時期の進
角制御又はＥＧＲ制御を行うようにしたディーゼル機関
において、そうした制御の弊害であるフリーアクセレー
ション時のスモーク発生を十分抑制することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のスモーク低減装
置は、フリーアクセレーションを検出する手段と、フリ
ーアクセレーションが検出されている時、燃料噴射時期
の進角又はＥＧＲ率の増加を、通常のアクセレーション
時より緩和する方向に制御ダンピング制御手段とを有す
る。
【０００７】
【作用】通常のアクセレーション時には、従来技術に従
って、燃料噴射時期画進角され、或いは、ＥＧＲ率が増
加されて、順調な加速や排ガス成分の改善が図られる。
一方、フリーアクセレーション時には、通常のアクセレ
ーション時に比べ燃料噴射時期の進角又はＥＧＲ率の増
加が抑制される。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により詳細に説
明する。
【０００９】図１は本発明に係るスモーク低減装置の一
実施例の機能を示すブロック図である。この図１に示す
機能ブロックは、プログラムされたコンピュータにより
実現することができる。
【００１０】図１において、ＴＰＳ目標値演算部１は、
タイマポジションセンサ（ＴＰＳ）の出力信号の目標値
を決定するためのものである。
【００１１】ここで、周知のように、ＴＰＳは、ディー
ゼルエンジンの燃料噴射タイミングを制御する部品であ
るタイマーピストンの位置を検出するためのセンサであ
り、このＴＰＳの出力信号値がＴＰＳ目標値ＴＰＳ＿Ｓ
に一致するようタイマピストンの位置をフィードバック
制御することが、従来から行われている燃料噴射時期制
御の基本動作である。
【００１２】さて、ＴＰＳ目標値演算部１は、エンジン
回転数Ｎやアクセル開度Ａ等の信号を入力して、ＴＰＳ
目標値ＴＰＳ＿Ｓを演算する。この演算は例えば予め用
意したマップから求める等の方法で行うが、公知技術で
あるため詳細な説明は省略する。
【００１３】ＴＰＳ目標値ＴＰＳ＿Ｓは周期的に、例え
ば２０ｍｓ毎に演算され、補正部４に送られる。補正部
４は、通常時はこのＴＰＳ目標値ＴＰＳ＿Ｓをそのまま
最終的なＴＰＳ目標値として出力しているが、後述する
フリーアクセレーション検出部２によって操作されるダ
ンピングフラグＤＭＰがオン状態である時には、後述す
るＴＰＳ目標値ダンパー部３から入力されるＴＰＳダン
プ目標値ＴＰＳ＿Ｄを最終的なＴＰＳ目標値として選択
して出力する。この補正部４から出力される最終的なＴ
ＰＳ目標値が、上述したタイマピストン位置制御の目標
値として使用される。
【００１４】この実施例の主たる特徴は、フリーアクセ
レーション検出部２とＴＰＳ目標値ダンパー部３とにあ
る。
【００１５】フリーアクセレーション検出部２は、ＴＰ
Ｓ目標値演算部１から２０ｍｓ毎にＴＰＳ目標値ＴＰＳ
＿Ｓを受け、その時のエンジンがフリーアクセレーショ
ン状態にあるか否か判断し、フリーアクセレーション状
態にある判断したときにはダンピングフラグＤＭＰをオ
ン状態にする。
【００１６】以下に、ダンピングフラグがターンオンさ
れるときの条件と、ターンオフされるときの条件とを示
す。
【００１７】Ａ） ターンオン条件 ダンピングフラグＤＭＰがオフ状態にあるときに、次の
ａ）からｅ）の全条件のアンドが成立すると、フリーア
クセレーションが開始されたと判断され、ダンピングフ
ラグＤＭＰがターンオンされる。
【００１８】ａ）エンジン回転数Ｎ≦所定の常用上限回
転数Ｎ＿Ｄ（例えば、６０００ｒｐｍ以下の固定又は可
変の適当値） ｂ）前周期のＴＰＳ目標値ＴＰＳ＿Ｓn-1 ＜所定の第２
ダンプ目標値切換閾値ＴＰＳ＿ＤＨ（図２参照） ｃ）アクセル開度変化量△Ａ＞所定のアクセル変化量閾
値△Ａ＿Ｄ ｄ）エンジン回転数変化量△Ｎ＞所定のエンジン回転数
変化量閾値△Ｎ＿Ｄ ｅ）ＴＰＳ目標値変化量△ＴＰＳ＿Ｓ≧所定の第１ダン
プ目標値進角率Ｋ１（図２参照） Ｂ） ターンオフ条件 ダンピングフラグＤＭＰがオン状態にあるときに、次の
ｆ）からｈ）の条件のオアが成立すると、フリーアクセ
レーション状態が解消した又は後述するダンピング制御
が終了したと判断されて、ダンピングフラグＤＭＰがタ
ーンオフされる。
【００１９】ｆ）エンジン回転数Ｎ＞前記常用上限回転
数Ｎ＿Ｄ ｇ）前周期のＴＰＳダンプ目標値ＴＰＳ＿Ｄn-1 ≧前記
第２ダンプ目標値切換閾値ＴＰＳ＿ＤＨ（図２参照） ｈ）現周期のＴＰＳダンプ目標値ＴＰＳ＿Ｄn ≧現周期
のＴＰＳ目標値ＴＰＳ＿Ｓn 以上のような条件判断に基づいて、フリーアクセレーシ
ョン検出部２はダンピングフラグＤＭＰをターンオンし
たりターンオフしたりする。このダンピングフラグＤＭ
Ｐがオン状態である間、ＴＰＳ目標値ダンパー部３がＴ
ＰＳダンプ目標値ＴＰＳ＿Ｄを演算し、補正部４に出力
する。既に述べたように、補正部４は、ダンピングフラ
グＤＭＰがオン状態である間、ＴＰＳ目標値ＴＰＳ＿Ｓ
に代えて、ＴＰＳダンプ目標値ＴＰＳ＿Ｄを最終的なＴ
ＰＳ目標値として選択する。
【００２０】図２は、ＴＰＳダンプ目標値ＴＰＳ＿Ｄの
一例を示す。
【００２１】図２において、破線で示したのは、フリー
アクセレーションの際のＴＰＳ目標値ＴＰＳ＿Ｓの変化
であり、アクセルの急踏み込みに伴ってほぼステップ状
に一気に進角する。これに対し、ＴＰＳダンプ目標値Ｔ
ＰＳ＿Ｄは、実線で示すように、例えば３段階の進角率
をもって、比較的緩やかに進角して行く。このように緩
やかに進角して行くことにより、フリーアクセレーショ
ン時の進角し過ぎが解消され、スモークが低減される。
【００２２】図３は、本実施例による噴射時期制御の全
体動作を示すフローチャートである。
【００２３】実際のコンピュータによる噴射時期制御で
は、本実施例に直接関連しない種々の処理動作も行われ
るが、それらは説明をいたずらに複雑化するだけである
ため、図３では図示省略してある。
【００２４】図３において、まず、エンジン回転数やア
クセル開度などの演算に必要な変数を入力し（ステップ
１１）、これらに基づいてＴＰＳ目標値を演算する（ス
テップ１２）。次に、ダンピング制御処理を行って最終
的なＴＰＳ目標値を決定する（ステップ１３）。このダ
ンピング制御処理には、既に述べた図１のフリーアクセ
レーション検出部２、ＴＰＳ目標値ダンパー部３及び補
正部４の動作が含まれる。
【００２５】最終的なＴＰＳ目標値が決定したなら、こ
れとＴＰＳからのフィードバック信号との偏差を用いて
ＰＩＤ演算を行ない（ステップ１４）、その結果に基づ
いてタイマピストンのアクチュエータであるタイミング
制御バルブの駆動パルスを生成して出力する（ステップ
１５）。これにより、タイマピストン位置が調整されて
燃料噴射時期が制御される。
【００２６】以上の処理は２０ｍｓ毎に繰り返される。
【００２７】図４は、図３のダンピング制御処理（ステ
ップ１３）の詳細を示すフローチャートである。
【００２８】図４において、先ず上述したダンピングフ
ラグＤＭＰのターンオン条件のうちのａ）とｂ）を判断
し（ステップ２１、２２）、両者とも満たしていれば、
次に、ダンピングフラグＤＭＰの状態をチェックする
（ステップＳ２３）。ダンピングフラグＤＭＰがオフ状
態であれば、次に、上述のターンオン条件のｃ）、ｄ）
及びｅ）を判断し（ステップ２４、２５、２６）、全て
満たしていれば、フリーアクセレーションが開始された
と判断して、ダンピングフラグＤＭＰをターンオンする
（ステップ２７）。
【００２９】また、以上のステップ２１からステップ２
６までの過程で、ターンオン条件のいずれか一つでも満
たしてなければ、フリーアクセレーションは行われてな
いと判断して、ダンピングフラグＤＭＰをターンオフ
（既にオフ状態であればオフ状態を維持）する（ステッ
プ３４）。
【００３０】さて、上述のステップ２７でダンピングフ
ラグＤＭＰをターンオンしたなら、次に、図２に示した
ＴＰＳダンプ目標値ＴＰＳ＿Ｄの演算に進む。まず、前
周期のＴＰＳ目標値ＴＰＳ＿Ｓn-1 が図２に示した第１
ダンプ目標値切換閾値ＴＰＳ＿ＤＬより小さいか否かを
判断し（ステップ２８）、小さければ（つまり、遅角側
にあれば）、前周期のＴＰＳダンプ目標値ＴＰＳ＿Ｄn-
1 に図２に示す第１進角率Ｋ１を加算した値を現周期の
ＴＰＳダンプ目標値ＴＰＳ＿Ｄn とし（ステップ３
０）、大きければ（つまり、進角側にあれば）、前周期
のＴＰＳダンプ目標値ＴＰＳ＿Ｄn-1 に図２に示す第２
進角率Ｋ２を加算した値を現周期のＴＰＳダンプ目標値
ＴＰＳ＿Ｄn とする（ステップ３１）。
【００３１】また、上述のステップ２３でダンピングフ
ラグＤＭＰが既にオン状態になっていた場合にも、ＴＰ
Ｓダンプ目標値ＴＰＳ＿Ｄの演算に進む。この場合は、
まず、前周期のＴＰＳダンプ目標値ＴＰＳ＿Ｄn-1 が図
２に示した第１ダンプ目標値切換閾値ＴＰＳ＿ＤＬより
小さいか否かを判断し（ステップ２９）、その結果に応
じて上記と同様にステップ３０又はステップ３１に進
み、現周期のＴＰＳダンプ目標値ＴＰＳ＿Ｄn を計算す
る。
【００３２】ステップ３０又は３１で現周期のＴＰＳダ
ンプ目標値ＴＰＳ＿Ｄn を求めたならば、次に、このＴ
ＰＳダンプ目標値ＴＰＳ＿Ｄn が現周期のＴＰＳ目標値
ＴＰＳ＿Ｓn を越えていないかどうかをチェックし（ス
テップ３２）、越えていなければ、現周期のＴＰＳ目標
値ＴＰＳ＿Ｓn の値を、今求めたＴＰＳダンプ目標値Ｔ
ＰＳ＿Ｄn の値に補正して（ステップ３３）、この補正
されたＴＰＳ目標値ＴＰＳ＿Ｓn を最終的なＴＰＳ目標
値としてダンピング制御処理から出る。一方、越えてい
れば、ダンピング制御の終了と判断して、ステップ３４
に進みダンピングフラグＤＭＰをターンオフする。
【００３３】ステップ３４でダンピングフラグＤＭＰを
ターンオフしたならば、次に、ＴＰＳダンプ目標値ＴＰ
Ｓ＿Ｄn の値をＴＰＳ目標値ＴＰＳ＿Ｓn と同じ値に訂
正した後（ステップ３５）、ＴＰＳ目標値ＴＰＳ＿Ｓn
を最終的なＴＰＳ目標値としてダンピング制御処理から
出る。
【００３４】次に、本発明の別の実施例を説明する。図
５にこの実施例の機能構成の概略を示す。
【００３５】この実施例では、フリーアクセレーション
検出部４１が、フリーアクセレーション検出のための判
断要素として、エンジン回転数Ｎとアクセル開度Ａに加
えて、燃料噴射ポンプのアイドルレバー位置を検出する
アイドルスイッチからの信号ＩＤ＿ＳＷと、トランスミ
ッションのニュートラル位置を検出するニュートラルス
イッチからの信号ＮＴ＿ＳＷと、クラッチの断状態を検
出するクラッチスイッチからの信号ＣＬ＿ＳＷとを入力
している。これらのスイッチ信号を利用することによ
り、エンジン回転数Ｎとアクセル開度Ａの大小及び変化
率だけから判断する場合に比較して、より正確に通常の
アクセレーションとフリーアクセレーションとを区別す
ることが出来る。
【００３６】また、この実施例では、燃料噴射時期の進
角制御だけでなく通常制御部４３でＥＧＲ制御も行って
おり、フリーアクセレーション時には、ダンピング制御
部４２によって、進角噴射時期の進角とＥＧＲ率の双方
についてダンピング制御が行われる。
【００３７】図６は、ＥＧＲ率のダンピング制御の例を
示したものである。通常のＥＧＲ制御によれば破線で示
すように、フリーアクセレーション時にはほぼステップ
状に一気にＥＧＲ率が増加する。一方、ダンピング制御
によれば、実線で示すように緩やかにＥＧＲ率を増加さ
せ、或いは、一点鎖線で示すようにＥＧＲ率の上限を低
い値に制限する。これにより、フリーアクセレーション
時の排ガスの戻し量が減るため、スモークが低減する。
【００３８】以上、本発明の実施例を説明したが、それ
以外にも種々の異なる態様で本発明を実施することがで
きる。
【００３９】例えば、燃料噴射時期を検出するために、
最初の実施例ではＴＰＳの信号を用いたが、燃料噴射ノ
ズルのニードル弁のリフト検出信号を用いて、クランク
回転周期におけるリフトの発生時期を燃料噴射時期とし
て検出してもよい。また、フリーアクセレーションを検
出するための判断要素として実施例では種々のものを挙
げたが、それらだけを用いて判断することもできるし、
或いは、別の要素を用いて判断することもできる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フリーアクセレーション時には、燃料噴射時期の進角又
はＥＧＲ率を通常のアクセレーション時より抑制するよ
うにしているので、フリーアクセレーション時のスモー
クが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の機能構成を示すブロック
図。
【図２】同実施例におけるＴＰＳ目標値のダンピングの
様子を示す図。
【図３】同実施例における燃料噴射時期制御の全体流れ
を示すフローチャート。
【図４】図３中のダンピング制御処理の詳細を示すフロ
ーチャート。
【図５】本発明の別の実施例の機能構成を示すブロック
図。
【図６】同実施例におけるＥＧＲ率のダンピングの様子
を示す図。
【符号の説明】
１ ＴＰＳ目標値演算部 ２，４１ フリーアクセレーション検出部 ３ ＴＰＳ目標値ダンパー部 ４ 補正部 ４２ タイマー及びＥＧＲダンピング制御部 ４３ タイマー及びＥＧＲ通常制御部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アクセレーション時に燃料噴射時期を進
    角する進角制御装置を有するディーゼル機関のスモーク
    低減装置において、 フリーアクセレーションを検出する手段と、 フリーアクセレーションが検出されている時、前記進角
    制御装置による燃料噴射時期の進角を緩和するダンピン
    グ制御手段とを有することを特徴とするスモーク低減装
    置。
  2. 【請求項２】 アクセレーション時にＥＧＲ率を増加さ
    せるＥＧＲ制御装置を有するディーゼル機関のスモーク
    低減装置において、 フリーアクセレーションを検出する手段と、 フリーアクセレーションが検出されている時、前記ＥＧ
    Ｒ制御装置によるＥＧＲ率の増加を緩和するダンピング
    制御手段とを有することを特徴とするスモーク低減装
    置。
JP5246425A 1993-09-07 1993-09-07 ディーゼル機関のスモーク低減装置 Pending JPH0777089A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5246425A JPH0777089A (ja) 1993-09-07 1993-09-07 ディーゼル機関のスモーク低減装置
KR1019940022261A KR0141658B1 (ko) 1993-09-07 1994-09-05 디이젤 엔진의 매연 저감장치
DE69422103T DE69422103T2 (de) 1993-09-07 1994-09-06 Rauchverringerungsvorrichtung und Methode für Dieselmotor
EP94113972A EP0641925B1 (en) 1993-09-07 1994-09-06 Smoke reducing device and method for diesel engine
CN94115122A CN1105420A (zh) 1993-09-07 1994-09-07 柴油机的烟尘降低装置

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