JP3250322B2 - EGR control device for diesel engine - Google Patents
EGR control device for diesel engineInfo
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- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明はディーゼルエンジンの
EGR制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diesel engine EGR control device.
【0002】[0002]
【従来の技術】ディーゼルエンジンから排出されるNO
xを低減する目的で、排出ガスの一部を吸気中に還流し
て燃焼を抑制するEGR装置が採用される。2. Description of the Related Art NO emitted from a diesel engine
For the purpose of reducing x, an EGR device that suppresses combustion by recirculating a part of exhaust gas into intake air is adopted.
【0003】排出ガスの還流量(EGR流量)の要求値
は運転条件により異なり、また運転条件によってはEG
Rがエンジンの出力性能を阻害することになるので、エ
ンジン出力性能と排気性能とがバランスするように、運
転条件に応じたEGR率(=EGR流量/吸入空気流
量)の目標値をあらかじめ定めておき、この目標値のマ
ップを参照することで現在の運転条件に合う目標EGR
率を求め、この目標EGR率を制御指令値に変換し、こ
れをEGR弁と吸気絞り弁用の各アクチュエータに与え
ることで、EGR弁と吸気絞り弁の開度を制御してい
る。[0003] The required value of the recirculation amount of exhaust gas (EGR flow rate) differs depending on the operating conditions.
Since R impairs the output performance of the engine, a target value of the EGR rate (= EGR flow rate / intake air flow rate) according to the operating conditions is determined in advance so that the engine output performance and the exhaust performance are balanced. And the target EGR that matches the current operating condition by referring to the map of the target value.
The opening ratio of the EGR valve and the intake throttle valve is controlled by calculating the target EGR ratio, converting the target EGR ratio into a control command value, and supplying this to each actuator for the EGR valve and the intake throttle valve.
【0004】ところが、EGR弁用や吸気絞り弁用の各
アクチュエータの制御指令値に対する作動誤差あるいは
EGRガス中に含まれるカーボンのEGR弁への付着に
より、実際のEGR率が目標値からずれると、排気性能
が悪くなることがある。However, if the actual EGR rate deviates from the target value due to an operation error with respect to the control command value of each actuator for the EGR valve or the intake throttle valve or the adhesion of carbon contained in the EGR gas to the EGR valve, Exhaust performance may deteriorate.
【0005】このため、特開昭57−165656号公
報では、一定の走行距離毎に実際のEGR率を検出し、
これが目標値と一致するようにEGR弁用アクチュエー
タへの制御指令値をフィードバック制御している。吸入
空気流量およびEGR流量を検出するセンサを設けてお
き、これらセンサ検出値から実際のEGR率を求め、こ
れが目標値より大きいとEGR弁開度が小さくなる側
に、この逆に実際のEGR率が目標値より小さいときは
EGR弁が開かれる側にEGR弁用アクチュエータへの
制御指令値をそれぞれ補正するのである。[0005] For this reason, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-165656, the actual EGR rate is detected at every fixed traveling distance.
The feedback control of the control command value to the EGR valve actuator is performed so that this coincides with the target value. A sensor for detecting the intake air flow rate and the EGR flow rate is provided, and the actual EGR rate is obtained from the sensor detection values. If the actual EGR rate is larger than the target value, the EGR valve opening degree becomes smaller, and vice versa. Is smaller than the target value, the control command value to the EGR valve actuator is corrected to the side where the EGR valve is opened.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の装置
ではEGR流量を検出するため、EGR通路の途中で通
路が2つに分岐され、その一方の分岐通路にベンチュリ
部が設けてあり、この前後差圧を差圧トランスデューサ
で取り出すようになっている。ベンチュリ部の流量はベ
ンチュリ部の流路面積と前後差圧とから定まるので、こ
の関係を利用して前後差圧をEGR流量に変換するので
ある。In the above-described apparatus, the passage is branched into two in the middle of the EGR passage to detect the EGR flow rate, and one of the branch passages is provided with a venturi portion. The differential pressure is taken out by a differential pressure transducer. Since the flow rate in the venturi section is determined from the flow path area of the venturi section and the pressure difference between the front and rear, the differential pressure is converted into the EGR flow rate using this relationship.
【0007】しかしながら、低回転域や低EGR流量域
といった運転条件ではベンチュリ部の前後差圧が小さく
なり、EGR流量を精度良く検出することができない。
精度のよくないEGR流量の検出値を用いてEGR率を
フィードバック制御するときはかえってフィードバック
制御精度を落としてしまうのである。However, under operating conditions such as a low rotation region and a low EGR flow region, the differential pressure across the venturi becomes small, and the EGR flow cannot be accurately detected.
When the feedback control of the EGR rate is performed using the inaccurate detected value of the EGR flow rate, the feedback control accuracy is rather reduced.
【0008】そこでこの発明は、排気通路と吸気絞り弁
下流の吸気通路との差圧を目標値とするフィードバック
制御を行いつつ、EGR通路に設けた可変オリフィスの
流路面積を低回転域で小さくすることにより、低回転域
でのEGR率の設定精度の悪化を防止することを目的と
する。Accordingly, the present invention reduces the flow passage area of the variable orifice provided in the EGR passage in a low rotation region while performing feedback control with a target value of a pressure difference between the exhaust passage and the intake passage downstream of the intake throttle valve. Accordingly, it is an object to prevent the setting accuracy of the EGR rate in a low rotation speed range from being deteriorated.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】この発明は、図1で示す
ように、排気通路31と吸気通路32を連通するEGR
通路33と、このEGR通路33を開閉するEGR弁3
4と、このEGR弁34の開度を可変に調整可能なアク
チュエータ(たとえばデューティ制御弁)35と、前記
EGR通路33と吸気通路32の接続部より上流に位置
して吸気を絞る弁36と、この吸気絞り弁36の開度を
多段階に調整可能なアクチュエータ37と、運転条件の
検出値(たとえばエンジン回転数Neとエンジン負荷L
p)に応じた吸気絞り弁開度となるように前記吸気絞り
弁用アクチュエータ37を制御する手段38と、前記E
GR通路33の流路面積を可変に調整可能なオリフィス
39と、所定の低回転域かどうかを判定する手段40
と、所定の低回転域であることが判定されたとき前記可
変オリフィス39の流路面積を減少させる手段41と、
前記運転条件の検出値に応じ、前記排気通路31と吸気
絞り弁36下流の吸気通路33との差圧の目標値ΔPt
を、前記所定の回転域とそれ以外の回転域とで異なら
せ、所定の回転域では前記小さくされるオリフィス流路
面積に合わせて、またそれ以外の回転域では小さくされ
ないオリフィス流路面積に合わせてそれぞれ算出する手
段42と、前記排気通路31と吸気絞り弁36下流の吸
気通路33との差圧を実測するセンサ43と、この差圧
実測値ΔPsと前記差圧目標値ΔPtとが一致するよう
に前記EGR弁用アクチュエータ35への制御指令値を
フィードバック制御する手段43とを設けた。According to the present invention, as shown in FIG. 1, an EGR for communicating an exhaust passage 31 and an intake passage 32 is provided.
A passage 33 and an EGR valve 3 for opening and closing the EGR passage 33
4, an actuator (for example, a duty control valve) 35 capable of variably adjusting the opening degree of the EGR valve 34, a valve 36 located upstream of the connection between the EGR passage 33 and the intake passage 32, and restricting intake air. An actuator 37 that can adjust the opening degree of the intake throttle valve 36 in multiple stages and a detected value of an operating condition (for example, the engine speed Ne and the engine load L
means 38 for controlling the intake throttle valve actuator 37 so as to obtain an intake throttle valve opening corresponding to p);
An orifice 39 for variably adjusting the flow passage area of the GR passage 33;
Means 41 for reducing the flow path area of the variable orifice 39 when it is determined that it is a predetermined low rotation range,
The target value ΔPt of the differential pressure between the exhaust passage 31 and the intake passage 33 downstream of the intake throttle valve 36 according to the detected value of the operating condition.
Between the predetermined rotation range and the other rotation ranges, and in accordance with the orifice flow path area which is reduced in the predetermined rotation range and the orifice flow path area which is not reduced in the other rotation ranges. 42, a sensor 43 for actually measuring the differential pressure between the exhaust passage 31 and the intake passage 33 downstream of the intake throttle valve 36, and the actual measured differential pressure value ΔPs and the target differential pressure value ΔPt match. Thus, the means 43 for feedback-controlling the control command value to the EGR valve actuator 35 is provided.
【0010】[0010]
【作用】所定の低回転域で可変オリフィスの流路面積の
減少により、EGR差圧の実測値が大きくなることか
ら、実測値の測定精度が高くなり、目標EGR率へのフ
ィードバック制御が低回転域でも高精度に行われる。The measured value of the EGR differential pressure increases due to the decrease in the flow path area of the variable orifice in a predetermined low rotation range, so that the measurement accuracy of the measured value increases, and the feedback control to the target EGR rate is performed at a low rotation speed. It is performed with high accuracy even in the area.
【0011】また、EGR率を直接の目標値とするので
なく、EGR差圧を目標値としてフィードバック制御が
行われると、排気通路に設けた後処理装置にパーティキ
ュレートがたまり排圧が上昇するときでも、運転条件に
応じた目標EGR率が得られる。If feedback control is performed using the EGR differential pressure as a target value instead of the EGR rate as a direct target value, the particulate matter accumulates in a post-processing device provided in the exhaust passage and the exhaust pressure increases. However, a target EGR rate corresponding to the operating conditions can be obtained.
【0012】[0012]
【実施例】図2において、排気通路1と吸気通路2を連
通するEGR通路3には、排気通路1との接続部の近く
にEGR通路3を開閉するEGR弁5が設けられる。In FIG. 2, an EGR passage 3 communicating the exhaust passage 1 and the intake passage 2 is provided with an EGR valve 5 for opening and closing the EGR passage 3 near a connection with the exhaust passage 1.
【0013】EGR弁5は、その弁リフト(弁開度相当
値である)がデューティ制御弁(アクチュエータ)6に
より調整され、制御弁6に与えるデューティ比(一定時
間周期当たりのON時間割合)に比例して弁リフトが大
きくなる。デューティ比が大きくなるほど、大気圧より
もバキュームポンプ(エンジンによって駆動される)7
からの一定負圧を導入する割合が増してEGR弁の作動
室5Aへの制御負圧が強まり、弁リフトが大きくなるの
である。The EGR valve 5 has a valve lift (a value corresponding to a valve opening) which is adjusted by a duty control valve (actuator) 6 to adjust a duty ratio (an ON time ratio per fixed time period) given to the control valve 6. The valve lift increases in proportion. As the duty ratio increases, the vacuum pump (driven by the engine) becomes higher than the atmospheric pressure.
The rate of introduction of the constant negative pressure from the valve increases, the control negative pressure of the EGR valve to the working chamber 5A increases, and the valve lift increases.
【0014】同様にして、EGR通路3と吸気通路2の
接続部より上流側に設けられた吸気絞り弁8も、その弁
開度がデューティ制御弁9により調整され、三段階(た
とえば20度、30度、80度)に閉じられる。EGR
弁5のリフトが同じでも、その前後差圧が大きいほどE
GR流量が多くなるので、ダイヤフラムアクチュエータ
10への制御負圧を強くして吸気絞り弁8を閉じればE
GR弁5の前後差圧が大きくなってEGR流量が増すの
である。Similarly, the intake throttle valve 8 provided upstream of the connection between the EGR passage 3 and the intake passage 2 has its valve opening adjusted by the duty control valve 9 and has three stages (for example, 20 degrees, 20 degrees). (30 degrees, 80 degrees). EGR
Even if the lift of the valve 5 is the same, the greater the differential pressure across the
Since the GR flow rate increases, the control negative pressure applied to the diaphragm actuator 10 is increased to close the intake throttle valve 8, and E
The differential pressure across the GR valve 5 increases, and the EGR flow increases.
【0015】ただし、絞り弁6はエンジンに吸入される
空気流量も制御することになるので、エンジン本来の出
力性能を阻害することのないように、目標EGR率と吸
気絞り弁開度特性とを図3に示したように運転条件に応
じて定めている。図3に示したように、EGR制御領域
でエンジンの負荷(たとえば噴射ポンプのレバー開度)
Lpが小さくなるほど、またエンジン回転数(噴射ポン
プの回転数から得られる)Neが小さくなるほど目標E
GR率の値が大きくなり、この目標EGR率によればE
GR流量が破線で示したように流れるわけである。However, since the throttle valve 6 also controls the flow rate of the air taken into the engine, the target EGR rate and the intake throttle valve opening characteristic are determined so as not to impair the original output performance of the engine. As shown in FIG. 3, it is determined according to the operating conditions. As shown in FIG. 3, in the EGR control region, the load of the engine (for example, the lever opening of the injection pump)
The target E increases as the Lp decreases and the engine speed Ne (obtained from the rotation speed of the injection pump) decreases.
The value of the GR rate increases, and according to the target EGR rate, E
The GR flow rate flows as indicated by the broken line.
【0016】さて、図3は排気系に流路抵抗となるもの
が設けられてないときの特性であるため、排気通路1に
パーティキュレートを捕集するフィルターなどの後処理
装置が設けられたときは、同じ運転条件でも排気後処理
装置でのパーティキュレートの捕集量が増えるほど排圧
が上昇するので、この排圧の上昇に伴ってEGR流量が
増加し、実際のEGR率が目標値から外れてしまう。FIG. 3 shows the characteristics when the exhaust system is not provided with a flow path resistance. When the exhaust passage 1 is provided with a post-processing device such as a filter for collecting particulates, In the same operating conditions, the exhaust pressure increases as the amount of trapped particulates in the exhaust after-treatment device increases, so that the EGR flow increases with the increase in the exhaust pressure, and the actual EGR rate becomes higher than the target value. It will come off.
【0017】この排気対策として、EGR通路3と吸気
通路2にそれぞれ設けた圧力センサ(絶対圧センサ)1
3,14で両通路圧の差圧(この差圧をEGR差圧とい
う)を実測し、マイコンからなるコントロールユニット
11において、EGR差圧の実測値が運転条件に応じて
定めたEGR差圧の目標値と一致するように制御弁6に
与えるデューティ比を補正してやれば、排圧が上昇して
もEGR率を一定に保持することができる。図4は、同
じ運転条件で標準排圧(後処理装置のない状態での排圧
で、図では5mmHg)よりも排圧を上昇させたときの
影響を示したものであるが、EGR差圧を目標とする理
由は、図4の第2段目に示したように、排圧が上昇して
もEGR差圧が一定であれば、EGR率が一定となるか
らである。なお、2つの圧力センサ13,14の代わり
に両通路圧の差圧を直接に検出する差圧センサを用いて
もよい。As a measure against this exhaust, pressure sensors (absolute pressure sensors) 1 provided in the EGR passage 3 and the intake passage 2 respectively.
At 3 and 14, the pressure difference between the two passage pressures is measured (this pressure difference is referred to as the EGR pressure difference). In the control unit 11 composed of a microcomputer, the measured value of the EGR pressure difference is the value of the EGR pressure difference determined according to the operating conditions. If the duty ratio given to the control valve 6 is corrected so as to match the target value, the EGR rate can be kept constant even when the exhaust pressure increases. FIG. 4 shows the effect of increasing the exhaust pressure above the standard exhaust pressure (5 mmHg in the figure, in the absence of a post-treatment device, under the same operating conditions). The reason is that as shown in the second stage of FIG. 4, if the EGR differential pressure is constant even if the exhaust pressure increases, the EGR rate becomes constant. Instead of the two pressure sensors 13 and 14, a differential pressure sensor that directly detects the differential pressure between the two passage pressures may be used.
【0018】ただし、EGR率に対するEGR差圧の傾
きは、図5に示したように低回転になるほど小さくなる
ため、低回転域では実際のEGR差圧を精度良く検出す
ることができなくなる。低回転域でEGR率が変化して
も、EGR差圧の実測値のほうはその値がEGR率の変
化前と変化後で変わらなくなってしまうのである。However, since the gradient of the EGR differential pressure with respect to the EGR rate becomes smaller as the rotation speed becomes lower as shown in FIG. 5, it is impossible to accurately detect the actual EGR differential pressure in the low rotation speed region. Even if the EGR rate changes in the low rotation range, the measured value of the EGR differential pressure does not change before and after the change in the EGR rate.
【0019】そこでこの例は、図2に示したように、E
GR通路3の吸気通路2との接続部に常開の可変オリフ
ィス15を設け、コントロールユニット11において図
6と図8に示すところにしたがい、EGR差圧を目標値
としたフィードバック制御を行いつつ、低回転域でこの
可変オリフィス15を半開位置にまで閉じることにより
低回転域で必要となるだけのEGR差圧を作りだす。Therefore, in this example, as shown in FIG.
A normally open variable orifice 15 is provided at the connection between the GR passage 3 and the intake passage 2, and the control unit 11 performs feedback control with the EGR differential pressure as a target value according to the positions shown in FIGS. By closing the variable orifice 15 to the half-open position in the low rotation range, an EGR differential pressure required in the low rotation range is created.
【0020】なお、上記の可変オリフィス15は、バタ
フライ弁で構成することができる。The variable orifice 15 can be constituted by a butterfly valve.
【0021】図6は吸気絞り弁用の制御弁9に与えるデ
ューティ比を、また図8はEGR弁用の制御弁6に与え
るデューティ比と可変オリフィス15をそれぞれ制御す
るためのフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart for controlling the duty ratio given to the control valve 9 for the intake throttle valve, and FIG. 8 is a flowchart for controlling the duty ratio given to the control valve 6 for the EGR valve and the variable orifice 15, respectively.
【0022】〈1〉吸気絞り弁の制御 図6に示したように、エンジン回転数Neとエンジン負
荷Lpから図3の吸気絞り弁の開度特性を内容とするマ
ップを参照することで、現在の運転条件の属する領域の
絞り弁開度を求め、これを図7を内容とするテーブルを
用いてデューティ比に変換し、これをデューティ信号に
して制御弁9に出力することで(図6のステップ1〜
4)、吸気絞り弁8を三段階に制御する。<1> Control of the intake throttle valve As shown in FIG. 6, by referring to the map containing the opening degree characteristics of the intake throttle valve in FIG. 3 based on the engine speed Ne and the engine load Lp, The throttle valve opening in the region to which the operating condition belongs is obtained, converted into a duty ratio using a table having the contents shown in FIG. 7, and output to the control valve 9 as a duty signal (FIG. 6). Step 1
4) The intake throttle valve 8 is controlled in three stages.
【0023】〈2〉EGR差圧を目標値とするフィード
バック制御 目標EGR率は、エンジン回転数Neとエンジン負荷L
pから図3の目標EGR率の特性を内容とするマップを
参照すればよく(図8のステップ12)、こうして求め
た目標EGR率とエンジン回転数Neから図9を内容と
するマップを参照してEGR差圧の目標値ΔPtを求め
る(図8のステップ13)。<2> Feedback control using EGR differential pressure as target value The target EGR rate is determined by the engine speed Ne and the engine load L
From p, a map containing the characteristics of the target EGR rate in FIG. 3 may be referred to (step 12 in FIG. 8), and a map containing contents in FIG. Thus, a target value ΔPt of the EGR differential pressure is obtained (step 13 in FIG. 8).
【0024】EGR差圧の目標値ΔPtは、基本的には
目標EGR率が大きくなるほど大きく、また目標EGR
率が同じなら低回転になるほど小さくなるのであるが、
図9に示したように、所定の回転数(たとえば1200
rpm)以下の低回転域では1200rpmを越える回
転域とその特性を異ならせている。これは、後述するよ
うに1200rpm以下の低回転域で可変オリフィス1
5を半開位置にまで閉じると、可変オリフィス15が全
開位置にあるときよりEGR差圧の実測値が大きくなる
ので、これに合わせて目標値ΔPtも大きくしなければ
ならないからである。つまり、図9のEGR差圧の目標
値ΔPtの特性は、1200rpm以下の低回転域では
前記半開位置のオリフィス流路面積に合わせて、また1
200rpmを越える回転域では全開位置のオリフィス
流路面積に合わせた値であるわけである。The target value ΔPt of the EGR differential pressure basically increases as the target EGR rate increases.
If the rate is the same, it becomes smaller as the rotation becomes lower,
As shown in FIG. 9, a predetermined number of rotations (for example, 1200
(rpm) or lower, the characteristics are different from those of the rotation range exceeding 1200 rpm. As described later, the variable orifice 1 is used in a low rotation range of 1200 rpm or less.
This is because when the valve 5 is closed to the half-open position, the actual measured value of the EGR differential pressure becomes larger than when the variable orifice 15 is at the fully-open position, and accordingly, the target value ΔPt must be increased accordingly. In other words, the characteristic of the target value ΔPt of the EGR differential pressure shown in FIG.
In the rotation range exceeding 200 rpm, the value is in accordance with the area of the orifice passage at the fully open position.
【0025】こうして求めたEGR差圧の目標値ΔPt
とエンジン回転数Neから図10を内容とするマップを
参照して、EGR弁のリフト目標値Htを求め、これを
図11を内容とするテーブルを用いて制御弁6へのデュ
ーティ比Dtに変換する(図8のステップ14,1
5)。The target value ΔPt of the EGR differential pressure thus determined
The lift target value Ht of the EGR valve is obtained with reference to the map containing the contents of FIG. 10 from the engine speed Ne and the engine speed Ne, and this is converted into the duty ratio Dt to the control valve 6 using the table containing the contents of FIG. (Steps 14 and 1 in FIG. 8)
5).
【0026】一方、回転数Neの値をみてこれが120
0rpm以下であるときは低回転域であると判断し、可
変オリフィス15が半開位置にまで閉じられるようにO
N信号を出力する(図8のステップ16,17)。On the other hand, looking at the value of the rotation speed Ne,
If it is 0 rpm or less, it is determined that the engine is in the low rotation range, and O is set so that the variable orifice 15 is closed to the half open position.
An N signal is output (steps 16 and 17 in FIG. 8).
【0027】2つの圧力センサ13,14の信号からE
GR差圧の実測値ΔPsを読み込み、これとEGR差圧
の目標値ΔPtを比較し、ΔPt≠ΔPsであれば、実
測値ΔPsが目標値ΔPtと一致するように制御弁6へ
のデューティ比Dtを補正する。ΔPt<ΔPsであれ
ばデューティ比Dtから一定値ΔDtを差し引いた値を
あらためてデューティ比DtとおくことによってEGR
弁5を閉じる側に補正し(図8のステップ20,21,
23)、この逆にΔPt>ΔPsのときはデューティ比
Dtを増加補正してEGR弁5を開く側に駆動するので
ある(図8のステップ20,22,23)。From the signals of the two pressure sensors 13 and 14, E
The measured value ΔPs of the GR differential pressure is read and compared with the target value ΔPt of the EGR differential pressure. If ΔPt ≠ ΔPs, the duty ratio Dt to the control valve 6 is adjusted so that the measured value ΔPs matches the target value ΔPt. Is corrected. If ΔPt <ΔPs, the value obtained by subtracting the constant value ΔDt from the duty ratio Dt is newly set as the duty ratio Dt, thereby obtaining the EGR.
Correct the valve 5 to the closing side (steps 20, 21, and 20 in FIG. 8).
23) Conversely, when ΔPt> ΔPs, the duty ratio Dt is corrected to increase and the EGR valve 5 is driven to the open side (steps 20, 22, and 23 in FIG. 8).
【0028】このように、低回転域で可変オリフィス1
5を半開位置まで閉じることで、EGR差圧の実測値が
大きくなることから、実測値の測定精度が高くなり、目
標EGR率へのフィードバック制御を低回転域でも高精
度に行うことができる。As described above, the variable orifice 1
By closing 5 to the half-open position, the measured value of the EGR differential pressure increases, so that the measurement accuracy of the measured value increases, and the feedback control to the target EGR rate can be performed with high accuracy even in a low rotation range.
【0029】また、EGR率を直接の目標値とするので
なく、EGR差圧を目標値としてフィードバック制御を
行うことで、排気通路に設けた後処理装置にパーティキ
ュレートがたまり排圧が上昇するときでも、運転条件に
応じた目標EGR率が得られる。EGR率を直接の目標
値とするときは、同じ運転条件でも排気圧力の上昇で、
EGR流量が増加(EGR率が変化)してしまうのであ
る。In addition, by performing feedback control using the EGR differential pressure as a target value instead of setting the EGR rate directly as a target value, when particulates accumulate in a post-processing device provided in an exhaust passage and the exhaust pressure increases. However, a target EGR rate corresponding to the operating conditions can be obtained. When the EGR rate is set to the direct target value, the exhaust pressure rises even under the same operating conditions,
The EGR flow increases (the EGR rate changes).
【0030】図12は他の実施例である。これは、EG
R通路3の吸気通路2との接続部を2つに分岐した通路
21,22と、一方の分岐通路21に設けた常開のシャ
ッター弁23とから可変オリフィスを構成したもので、
このシャッター弁23は低回転域で全閉にされる。FIG. 12 shows another embodiment. This is EG
A variable orifice is composed of passages 21 and 22 that branch a connection portion of the R passage 3 with the intake passage 2 into two, and a normally open shutter valve 23 provided in one branch passage 21.
The shutter valve 23 is fully closed in a low rotation range.
【0031】この例によれば、バタフライ弁で構成した
先の実施例よりも、より確実にEGRガスの流れを妨げ
ることが可能となるため、EGR差圧を増加させる効果
が先の実施例より大きくなる。According to this embodiment, since the flow of the EGR gas can be more reliably prevented as compared with the above-mentioned embodiment constituted by the butterfly valve, the effect of increasing the EGR differential pressure is higher than that of the first embodiment. growing.
【0032】なお、2つの分岐通路21,22にそれぞ
れオリフィス24,25を設けているのは、シャッター
弁23だけでは弁を開いたときにEGR差圧を確保でき
ないためである。The orifices 24 and 25 are provided in the two branch passages 21 and 22, respectively, because the EGR differential pressure cannot be secured when only the shutter valve 23 is opened.
【0033】実施例では、吸気絞り弁8を20度、30
度、80度の三段階に制御し、またEGR差圧の目標値
ΔPtの特性を異ならせる回転数を1200rpmとし
ているが、20度、30度、80度といった実際の絞り
弁開度の値や1200rpmといった値については、エ
ンジン機種、絞り弁仕様に応じて適正値が異なることは
いうまでもない。In the embodiment, the intake throttle valve 8 is set at 20 degrees and 30 degrees.
And the rotation speed at which the characteristic of the target value ΔPt of the EGR differential pressure is changed to 1200 rpm. However, the actual throttle valve opening value such as 20 degrees, 30 degrees, and 80 degrees is used. As for a value such as 1200 rpm, it goes without saying that an appropriate value differs depending on the engine model and the throttle valve specification.
【0034】[0034]
【発明の効果】本発明によれば、EGR通路の流路面積
を可変に調整可能なオリフィスを設け、所定の低回転域
であることが判定されたとき前記可変オリフィスの流路
面積を減少させる一方で、運転条件の検出値に応じ、排
気通路と吸気絞り弁下流の吸気通路との差圧の目標値
を、前記所定の回転域とそれ以外の回転域とで異なら
せ、所定の回転域では前記小さくされるオリフィス流路
面積に合わせて、またそれ以外の回転域では小さくされ
ないオリフィス流路面積に合わせてそれぞれ算出し、こ
の差圧目標値と差圧実測値とが一致するようにEGR弁
用アクチュエータへの制御指令値をフィードバック制御
するように構成したため、目標EGR率へのフィードバ
ック制御を低回転域でも高精度に行うことができ、かつ
排気通路に設けた後処理装置にパーティキュレートがた
まり排圧が上昇するときでも、運転条件に応じた目標E
GR率が得られる。According to the present invention, an orifice capable of variably adjusting the flow path area of the EGR passage is provided, and when it is determined that the engine is in a predetermined low rotation range, the flow area of the variable orifice is reduced. On the other hand, according to the detected value of the operating condition, the target value of the differential pressure between the exhaust passage and the intake passage downstream of the intake throttle valve is made different between the predetermined rotation region and the other rotation regions, and the predetermined rotation region is changed. The EGR is calculated in accordance with the orifice flow path area to be reduced and the orifice flow path area which is not reduced in the other rotation ranges, and the EGR is set so that the target differential pressure value and the measured differential pressure value match. Since the control command value to the valve actuator is configured to be feedback-controlled, the feedback control to the target EGR rate can be performed with high accuracy even in a low rotation range, and the post-processing provided in the exhaust passage can be performed. Device even when particulates accumulate discharge pressure increases, the target E in accordance with the operating conditions
A GR rate is obtained.
【図1】この発明のクレーム対応図である。FIG. 1 is a diagram corresponding to claims of the present invention.
【図2】EGR制御装置のシステム図である。FIG. 2 is a system diagram of an EGR control device.
【図3】運転条件に応じた目標EGR率と吸気絞り弁開
度の特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram of a target EGR rate and an intake throttle valve opening degree according to operating conditions.
【図4】排圧を上昇させたときのEGR率に対するNO
x排出量、EGR差圧、吸入空気流量、EGR弁リフト
の各特性図である。FIG. 4 shows the relationship between the EGR rate when the exhaust pressure is increased and the NO.
It is each characteristic figure of x discharge amount, EGR differential pressure, intake air flow rate, and EGR valve lift.
【図5】標準排圧時に回転数を変化させたときのEGR
率とEGR差圧の関係を表す特性図である。FIG. 5 shows EGR when the number of revolutions is changed at the time of standard exhaust pressure
It is a characteristic view showing the relationship between a rate and EGR differential pressure.
【図6】コントロールユニット11の制御内容を示すフ
ローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing control contents of a control unit 11;
【図7】絞り弁開度目標値に対するデューティ比の特性
図である。FIG. 7 is a characteristic diagram of a duty ratio with respect to a throttle valve opening target value.
【図8】コントロールユニット11の制御内容を示すフ
ローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing control contents of a control unit 11;
【図9】EGR差圧の目標値ΔPtのマップ内容を示す
特性図である。FIG. 9 is a characteristic diagram showing map contents of a target value ΔPt of the EGR differential pressure.
【図10】EGR弁のリフト目標値Htのマップ内容を
示す特性図である。FIG. 10 is a characteristic diagram showing map contents of a lift target value Ht of the EGR valve.
【図11】EGR弁のリフト目標値Htに対するデュー
ティ比の特性図である。FIG. 11 is a characteristic diagram of a duty ratio with respect to a lift target value Ht of the EGR valve.
【図12】第2実施例の可変オリフィスの概略図であ
る。FIG. 12 is a schematic view of a variable orifice according to a second embodiment.
1 排気通路 2 吸気通路 3 EGR通路 5 EGR弁 6 デューティ制御弁(EGR弁用アクチュエータ) 8 吸気絞り弁 9 デューティ制御弁(吸気絞り弁用アクチュエータ) 11 コントロールユニット 13,14 圧力センサ 15 可変オリフィス 21,22 分岐通路 23 シャッター弁 31 排気通路 32 吸気通路 33 EGR通路 34 EGR弁 35 EGR弁用アクチュエータ 36 吸気絞り弁 37 吸気絞り弁用アクチュエータ 38 絞り弁制御手段 39 可変オリフィス 40 低回転域判定手段 41 流路面積減少手段 42 差圧目標値算出手段 43 差圧センサ 44 フィードバック制御手段 Reference Signs List 1 exhaust passage 2 intake passage 3 EGR passage 5 EGR valve 6 duty control valve (actuator for EGR valve) 8 intake throttle valve 9 duty control valve (actuator for intake throttle valve) 11 control unit 13, 14 pressure sensor 15 variable orifice 21, Reference Signs List 22 branch passage 23 shutter valve 31 exhaust passage 32 intake passage 33 EGR passage 34 EGR valve 35 EGR valve actuator 36 intake throttle valve 37 intake throttle valve actuator 38 throttle valve control means 39 variable orifice 40 low rotation range determination means 41 flow path Area reducing means 42 Differential pressure target value calculating means 43 Differential pressure sensor 44 Feedback control means
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−70944(JP,A) 特開 平5−18323(JP,A) 特開 平6−294355(JP,A) 特開 平2−267360(JP,A) 特開 平4−272460(JP,A) 特開 平6−307292(JP,A) 実開 昭59−160845(JP,U) 実開 昭63−198458(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02M 25/07 570 F02M 25/07 550 F02D 21/08 Continuation of the front page (56) References JP-A-57-70944 (JP, A) JP-A-5-18323 (JP, A) JP-A-6-294355 (JP, A) JP-A-2-267360 (JP) JP-A-4-272460 (JP, A) JP-A-6-307292 (JP, A) JP-A-59-160845 (JP, U) JP-A-63-198458 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F02M 25/07 570 F02M 25/07 550 F02D 21/08
Claims (1)
路と、このEGR通路を開閉するEGR弁と、このEG
R弁の開度を可変に調整可能なアクチュエータと、前記
EGR通路と吸気通路の接続部より上流に位置して吸気
を絞る弁と、この吸気絞り弁の開度を多段階に調整可能
なアクチュエータと、運転条件の検出値に応じた吸気絞
り弁開度となるように前記吸気絞り弁用アクチュエータ
を制御する手段と、前記EGR通路の流路面積を可変に
調整可能なオリフィスと、所定の低回転域かどうかを判
定する手段と、所定の低回転域であることが判定された
とき前記可変オリフィスの流路面積を減少させる手段
と、前記運転条件の検出値に応じ、前記排気通路と吸気
絞り弁下流の吸気通路との差圧の目標値を、前記所定の
回転域とそれ以外の回転域とで異ならせ、所定の回転域
では前記小さくされるオリフィス流路面積に合わせて、
またそれ以外の回転域では小さくされないオリフィス流
路面積に合わせてそれぞれ算出する手段と、前記排気通
路と吸気絞り弁下流の吸気通路との差圧を実測するセン
サと、この差圧実測値と前記差圧目標値とが一致するよ
うに前記EGR弁用アクチュエータへの制御指令値をフ
ィードバック制御する手段とを設けたことを特徴とする
ディーゼルエンジンのEGR制御装置。An EGR passage that communicates between an exhaust passage and an intake passage; an EGR valve that opens and closes the EGR passage;
An actuator capable of variably adjusting the opening of the R valve, a valve positioned upstream of the connection between the EGR passage and the intake passage to restrict intake air, and an actuator capable of adjusting the opening of the intake throttle valve in multiple stages Means for controlling the intake throttle valve actuator so as to obtain an opening degree of the intake throttle valve in accordance with the detected value of the operating condition; an orifice capable of variably adjusting the flow area of the EGR passage; Means for determining whether or not the engine is in a rotation range; means for reducing the flow area of the variable orifice when it is determined that the engine is in a predetermined low rotation range; The target value of the differential pressure between the intake passage downstream of the throttle valve and the predetermined rotation range is made different between the predetermined rotation range and the other rotation ranges, and in the predetermined rotation range, in accordance with the reduced orifice flow area,
In addition, a means for calculating each in accordance with the orifice passage area which is not reduced in the other rotation ranges, a sensor for measuring a pressure difference between the exhaust passage and the intake passage downstream of the intake throttle valve, Means for feedback-controlling a control command value to the EGR valve actuator so that the differential pressure target value coincides with the target value.
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|---|---|---|---|
| JP12959693A JP3250322B2 (en) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | EGR control device for diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
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