JPH04148053A - ディーゼル機関用スモーク制御装置 - Google Patents
ディーゼル機関用スモーク制御装置Info
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- JPH04148053A JPH04148053A JP2272422A JP27242290A JPH04148053A JP H04148053 A JPH04148053 A JP H04148053A JP 2272422 A JP2272422 A JP 2272422A JP 27242290 A JP27242290 A JP 27242290A JP H04148053 A JPH04148053 A JP H04148053A
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- Japan
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- smoke
- diesel engine
- sensor
- egr valve
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- 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
Landscapes
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はディーゼル機関の最大噴射量をスモーク許容限
界値に制御するディーゼル機関用スモーク制御装置に関
する。
界値に制御するディーゼル機関用スモーク制御装置に関
する。
近年、ディーゼル機関の高出力化要求に伴い、ディーゼ
ル機関を最大噴射量(Full−Q)で制御することが
行われている。この場合、ディーゼル機関の最大噴射量
値はスモーク許容値以内で決定されるが、噴射ノズルの
劣化や固体差等を考慮すると、最大噴射量値は低めに抑
えなければならない。
ル機関を最大噴射量(Full−Q)で制御することが
行われている。この場合、ディーゼル機関の最大噴射量
値はスモーク許容値以内で決定されるが、噴射ノズルの
劣化や固体差等を考慮すると、最大噴射量値は低めに抑
えなければならない。
このため、スモーク濃度検出手段(スモークセンサ)を
用いてディーゼル機関の最大噴射量をスモーク許容値ぎ
りぎりまで増量する制御が行われている。
用いてディーゼル機関の最大噴射量をスモーク許容値ぎ
りぎりまで増量する制御が行われている。
現在、ディーゼル機関におけるこの種のスモークセンサ
としては、排気通路の両側に発光ダイオードのような発
光素子とフォトダイオードのような受光素子を置き、ス
モークの変化に対応した透過光量の変化を検出する光学
式スモークセンサや、静電容量式等が用いられている(
例えば、特開昭63−134839号公報参照)。
としては、排気通路の両側に発光ダイオードのような発
光素子とフォトダイオードのような受光素子を置き、ス
モークの変化に対応した透過光量の変化を検出する光学
式スモークセンサや、静電容量式等が用いられている(
例えば、特開昭63−134839号公報参照)。
ところが、このようなスモークセンサは、耐熱性が低く
、ディーゼル機関の排気系に取り付けることが困難であ
った。また、前述の光学式や静電容量方式のスモークセ
ンサは、いずれも温度特性等による0点ドリフトにより
精度のよい検出が困難であった。
、ディーゼル機関の排気系に取り付けることが困難であ
った。また、前述の光学式や静電容量方式のスモークセ
ンサは、いずれも温度特性等による0点ドリフトにより
精度のよい検出が困難であった。
そこで、本発明の目的は、最大噴射量制御を行うディー
ゼル機関における前記従来の問題点を解消し、スモーク
センサを耐熱温度以下で使用でき、また、スモークセン
サの0点ドリフトをキャンセルすることができて、精度
良くディーゼル機関のスモーク濃度を検出してディーゼ
ル機関をスモーク許容値以内で最大噴射量制御できるデ
ィーゼル機関用スモーク制御装置を提供することにある
。
ゼル機関における前記従来の問題点を解消し、スモーク
センサを耐熱温度以下で使用でき、また、スモークセン
サの0点ドリフトをキャンセルすることができて、精度
良くディーゼル機関のスモーク濃度を検出してディーゼ
ル機関をスモーク許容値以内で最大噴射量制御できるデ
ィーゼル機関用スモーク制御装置を提供することにある
。
前記目的を達成する本発明の構成は、第1図に示すよう
に、ディーゼル機関Aの排気ガス中のスモーク濃度を検
出するスモーク検出手段Bを、機関の排気ガス再循環量
を調節するEGR弁Cの下流側に設け、スモーク検出時
期に所定時間EGR弁Cを強制開弁させてスモーク濃度
を検出し、ディーゼル機関Aをスモーク許容値以内で最
大噴射量制御するようにしたことを特徴としている。
に、ディーゼル機関Aの排気ガス中のスモーク濃度を検
出するスモーク検出手段Bを、機関の排気ガス再循環量
を調節するEGR弁Cの下流側に設け、スモーク検出時
期に所定時間EGR弁Cを強制開弁させてスモーク濃度
を検出し、ディーゼル機関Aをスモーク許容値以内で最
大噴射量制御するようにしたことを特徴としている。
本発明によれば、排気管には装着不可能であった耐熱性
の低いスモークセンサが装着可能となる。
の低いスモークセンサが装着可能となる。
またEGRを行なわない運転状態では、スモーク検出時
板外センサ部は大気開放となっているので、0点ドリフ
トを補正することができ、高精度なスモーク濃度の検出
が可能となる。さらにこの検出されたスモーク値を用い
ることにより最大噴射量をスモーク許容限界値に制御で
きる。
板外センサ部は大気開放となっているので、0点ドリフ
トを補正することができ、高精度なスモーク濃度の検出
が可能となる。さらにこの検出されたスモーク値を用い
ることにより最大噴射量をスモーク許容限界値に制御で
きる。
以下本発明によるディーゼル機関用スモーク制御装置を
、図面に示す実施例により詳細に説明する。
、図面に示す実施例により詳細に説明する。
第2図は、本発明の一実施例を示す全体構成図である。
1はディーゼル機関で、2はこのディーゼル機関1に供
給する燃料噴射量を電気的アクチュエータにより調節す
る公知の電子制御燃料噴射ポンプであり、3は、ディー
ゼル機関1の排気管14と吸気管13とを連絡するEG
R(排気ガス再循環)管12に設けられてEGR量を調
節する公知のEGR弁である。このEGRGaO2イヤ
フラム室はバキュームスイッチングバルブ(VSV)
5を介してバキュームポンプ4に接続しており、バキュ
ームポンプ4で発生する負圧のEGRGaO2イヤフラ
ム室への導入をVSV5の開弁期間τにより制御してE
GRGaO2開度を決定する。6は電磁ピックアップで
あり、機関の回転数を検出する。検出された信号は、波
形整形回路7にて波形整形され制御回路8に取り込まれ
る。9はアクセル操作量を検出するアクセル開度センサ
である。
給する燃料噴射量を電気的アクチュエータにより調節す
る公知の電子制御燃料噴射ポンプであり、3は、ディー
ゼル機関1の排気管14と吸気管13とを連絡するEG
R(排気ガス再循環)管12に設けられてEGR量を調
節する公知のEGR弁である。このEGRGaO2イヤ
フラム室はバキュームスイッチングバルブ(VSV)
5を介してバキュームポンプ4に接続しており、バキュ
ームポンプ4で発生する負圧のEGRGaO2イヤフラ
ム室への導入をVSV5の開弁期間τにより制御してE
GRGaO2開度を決定する。6は電磁ピックアップで
あり、機関の回転数を検出する。検出された信号は、波
形整形回路7にて波形整形され制御回路8に取り込まれ
る。9はアクセル操作量を検出するアクセル開度センサ
である。
10、11は光透過式スモークセンサで、10に発光素
子、11に受光素子を備えており、センサ10には制御
回路8より発光信号が送られ、センサ11からは受光信
号が制御回路8に送られる。このセンサ10、11間に
スモークが流入するとセンサ11まで透過する光量が減
衰する。この透過光の減衰量を測定することでスモーク
濃度が検出できるこのセンサ10.11は、EGR管1
2と吸気管13の接続部に装着されている。このため、
スモークセンサ10.11のセンサ部温度は、隣接する
吸気管13の温度に支配されているため常に120°C
以下に保たれ、スモークセンサ10.11の耐熱温度を
支配する受発光素子の耐熱温度以下で使用可能となる。
子、11に受光素子を備えており、センサ10には制御
回路8より発光信号が送られ、センサ11からは受光信
号が制御回路8に送られる。このセンサ10、11間に
スモークが流入するとセンサ11まで透過する光量が減
衰する。この透過光の減衰量を測定することでスモーク
濃度が検出できるこのセンサ10.11は、EGR管1
2と吸気管13の接続部に装着されている。このため、
スモークセンサ10.11のセンサ部温度は、隣接する
吸気管13の温度に支配されているため常に120°C
以下に保たれ、スモークセンサ10.11の耐熱温度を
支配する受発光素子の耐熱温度以下で使用可能となる。
第3図に第2図のスモークセンサ10.11の具体的な
構造例を示す。センサ10.11において同じ構成部材
には同じ番号を付して説明する。センサlOには発光素
子1001が、センサ11には受光素子1101が内蔵
されており、発光素子1001と受光素子1101とは
、光学窓1002を先端に装着したセラミック筒100
3により排気ガスから隔離しである。セラミック筒10
03の先端には発熱体1004が埋め込まれており、発
熱対1004への通電によりこれを発熱させれば、光学
窓1002が600°Cに加熱され、窓1002に付着
したスス等の汚れが焼き切られるようになっている。な
お、この光学窓1002はセラミック筒1003内に挿
入した石英導光ロンドでもよい。この2つのセンサ10
.11は、EGRガスの流れに直角に、かつ、光学窓1
002が対向するようにEGR管12に装着される。
構造例を示す。センサ10.11において同じ構成部材
には同じ番号を付して説明する。センサlOには発光素
子1001が、センサ11には受光素子1101が内蔵
されており、発光素子1001と受光素子1101とは
、光学窓1002を先端に装着したセラミック筒100
3により排気ガスから隔離しである。セラミック筒10
03の先端には発熱体1004が埋め込まれており、発
熱対1004への通電によりこれを発熱させれば、光学
窓1002が600°Cに加熱され、窓1002に付着
したスス等の汚れが焼き切られるようになっている。な
お、この光学窓1002はセラミック筒1003内に挿
入した石英導光ロンドでもよい。この2つのセンサ10
.11は、EGRガスの流れに直角に、かつ、光学窓1
002が対向するようにEGR管12に装着される。
第4図に第2図に示した制御回路8内の最大噴射量制御
部の構成を示す。801はメインECUであり、アクセ
ル開度、機関回転数が取り込まれてVSV駆動回路80
2と信号処理回路803にVSV駆動信号が出力される
。804はスモークセンサコントロール回路であり、ス
モークセンサの出力が所定値を越えると、ここから信号
処理回路803にスモーク検出信号が出力される。信号
処理回路803ではスモーク検出信号と■SV駆動信号
を基に、スモーク信号とスモークレス信号が作られ、こ
れらの信号がメインECU301に出力される。メイン
ECU301では、スモーク信号、スモークレス信号を
基に最大噴射量値が補正され、補正された最大噴射量値
(図にはFull−Q値と記す)が噴射ポンプに出力さ
れる。
部の構成を示す。801はメインECUであり、アクセ
ル開度、機関回転数が取り込まれてVSV駆動回路80
2と信号処理回路803にVSV駆動信号が出力される
。804はスモークセンサコントロール回路であり、ス
モークセンサの出力が所定値を越えると、ここから信号
処理回路803にスモーク検出信号が出力される。信号
処理回路803ではスモーク検出信号と■SV駆動信号
を基に、スモーク信号とスモークレス信号が作られ、こ
れらの信号がメインECU301に出力される。メイン
ECU301では、スモーク信号、スモークレス信号を
基に最大噴射量値が補正され、補正された最大噴射量値
(図にはFull−Q値と記す)が噴射ポンプに出力さ
れる。
第5図は第4図に示したスモークセンサコントロール回
路804の構成の一部を示す回路図である。
路804の構成の一部を示す回路図である。
発光ダイオード(LED) 1001の発した光はフォ
トトランジスタ1101で受光され、この特発する光電
流は抵抗103で電圧変換されて受光信号S1となる。
トトランジスタ1101で受光され、この特発する光電
流は抵抗103で電圧変換されて受光信号S1となる。
受光信号S1は、増幅器104により増幅信号S2とな
り、ローパスフィルタ105を通る。ローパスフィルタ
105の時定数は7 sec以上60.、c以下程度の
ものとする。このローパスフィルタ105により平均化
された出力信号S3と増幅信号S2はコンパレータ10
6に入力され、差動出力信号S4が得られる。これによ
りスモークの変化分のみを検出することができる。この
差動出力信号S4は比較回路109にてスレショルドレ
ベルと比較され、差動出力信号S4がスレショルドレベ
ルを越えた時にスモーク検出信号が出力される。
り、ローパスフィルタ105を通る。ローパスフィルタ
105の時定数は7 sec以上60.、c以下程度の
ものとする。このローパスフィルタ105により平均化
された出力信号S3と増幅信号S2はコンパレータ10
6に入力され、差動出力信号S4が得られる。これによ
りスモークの変化分のみを検出することができる。この
差動出力信号S4は比較回路109にてスレショルドレ
ベルと比較され、差動出力信号S4がスレショルドレベ
ルを越えた時にスモーク検出信号が出力される。
また、スモークセンサコントロール回路804では、ロ
ーパスフィルタ105の出力信号S3が一定となるよう
に、出力信号S3は分岐されてコンパレータ107に入
力され、コンパレータ107に与えられる基準電圧Vr
efにより、コンパレータ107の出力にてLEDドラ
イブ回路108が制御され、LED電流がフィードバッ
ク制御される。これにより、素子の温度特性や、長期的
な汚れによる0点ドリフトをキャンセルすることができ
る。
ーパスフィルタ105の出力信号S3が一定となるよう
に、出力信号S3は分岐されてコンパレータ107に入
力され、コンパレータ107に与えられる基準電圧Vr
efにより、コンパレータ107の出力にてLEDドラ
イブ回路108が制御され、LED電流がフィードバッ
ク制御される。これにより、素子の温度特性や、長期的
な汚れによる0点ドリフトをキャンセルすることができ
る。
第6図に、第4図および第5図に示した各出力の詳細な
タイムチャート図を示す。メインECU301において
アクセル回路と機関回転数により、最大噴射領域(Fu
ll−Q領域)と判断されると、第6図(a)に示すよ
うにEGR弁3を制御するvSv駆動信号が出力される
。このVSV駆動信号のON期間τは、スモークセンサ
10.11の光路がスモークで充満し、なおかつEGR
ガスが、スモーク増加やトルク低下を招かないような値
としなければならない。また、高回転時はEGRのサイ
クルが早いため、高回転時はどvS■駆動信号のON期
間τを小さくする必要がある。従って、この■SV駆動
信号のON期間τは、機関回転数に応じて予め設定され
る。
タイムチャート図を示す。メインECU301において
アクセル回路と機関回転数により、最大噴射領域(Fu
ll−Q領域)と判断されると、第6図(a)に示すよ
うにEGR弁3を制御するvSv駆動信号が出力される
。このVSV駆動信号のON期間τは、スモークセンサ
10.11の光路がスモークで充満し、なおかつEGR
ガスが、スモーク増加やトルク低下を招かないような値
としなければならない。また、高回転時はEGRのサイ
クルが早いため、高回転時はどvS■駆動信号のON期
間τを小さくする必要がある。従って、この■SV駆動
信号のON期間τは、機関回転数に応じて予め設定され
る。
vSv駆動信号が出力されると、第6図[有])に示す
スモーク監視信号が信号処理回路803内で作られる。
スモーク監視信号が信号処理回路803内で作られる。
このスモーク監視信号を設けることで、スモーク検出時
以外に、EGR管12の壁面等に付着していた、スモー
ク等を誤って検出する確率を小さくすることができる。
以外に、EGR管12の壁面等に付着していた、スモー
ク等を誤って検出する確率を小さくすることができる。
vSV駆動信号の出力によりEGR弁3が開くと、第6
図(C)に示すようにコンパレータ106のセンサ差動
出力が変化する。そして、このセンサ差動出力が比較回
路109に設定されたスレショルドレベルを越えたら、
比較回路109、すなわち、スモークセンサコントロー
ル回路804からスモーク検出信号が出力され、この信
号が信号処理回路803に入力される。信号処理回路8
03においてスモーク監視信号が出力されている時に、
スモークセンサコントロール回路804からスモーク検
出信号が入力されたら、スモーク監視信号の立ち下がり
時に同期してスモーク信号が信号処理回路803からメ
インE CU301に出力され、Full−Q値がΔQ
だけ減らされる。一方、スモーク検出信号が出力されな
い場合は、スモーク監視信号の立ち下がり時に同期して
スモークレス信号が信号処理回路803からメインE
CU301に出力され、メインECυ801によってF
ull−Q値がΔQだけ増やされる第7図に、Full
−Q値をスモークリミットに学習制御する制御回路8の
アルゴリズムの一例を示すステップ300では機関回転
数Neとアクセル開度θが読み込まれる。ステップ30
1では機関の運転状態が第8図に示すF u 11−
Q j+Jl域であるか否かが判断され、Full−Ω
領域ならばステップ302で機関回転数Neに応じたF
ull−〇値QFULLAがRAMより読み出され、ス
テップ303でこの値が最終Full〜Q値Q FLL
Bとおかれる。次にステップ304で機関回転数Neに
応じた時間だけvsvsが駆動され、この間にスモーク
が検出される。
図(C)に示すようにコンパレータ106のセンサ差動
出力が変化する。そして、このセンサ差動出力が比較回
路109に設定されたスレショルドレベルを越えたら、
比較回路109、すなわち、スモークセンサコントロー
ル回路804からスモーク検出信号が出力され、この信
号が信号処理回路803に入力される。信号処理回路8
03においてスモーク監視信号が出力されている時に、
スモークセンサコントロール回路804からスモーク検
出信号が入力されたら、スモーク監視信号の立ち下がり
時に同期してスモーク信号が信号処理回路803からメ
インE CU301に出力され、Full−Q値がΔQ
だけ減らされる。一方、スモーク検出信号が出力されな
い場合は、スモーク監視信号の立ち下がり時に同期して
スモークレス信号が信号処理回路803からメインE
CU301に出力され、メインECυ801によってF
ull−Q値がΔQだけ増やされる第7図に、Full
−Q値をスモークリミットに学習制御する制御回路8の
アルゴリズムの一例を示すステップ300では機関回転
数Neとアクセル開度θが読み込まれる。ステップ30
1では機関の運転状態が第8図に示すF u 11−
Q j+Jl域であるか否かが判断され、Full−Ω
領域ならばステップ302で機関回転数Neに応じたF
ull−〇値QFULLAがRAMより読み出され、ス
テップ303でこの値が最終Full〜Q値Q FLL
Bとおかれる。次にステップ304で機関回転数Neに
応じた時間だけvsvsが駆動され、この間にスモーク
が検出される。
このスモークの検出においてセンサ差動出力がスレッシ
ョルドレベルを越え、スモーク信号“l”が出力された
かどうかがステップ305で判断され、スモーク信号が
”1”の場合はステップ306へ進んで、Q FULL
Bから一定値ΔQが減じられ、ステップ309 テQP
ULLBがRAMに格納される。一方、ステップ305
でスモーク信号“工”が出力されない場合はステップ3
07に進み、このステップでスモークレス信号“1′が
出力されたかどうかが判断される。そして、スモークレ
ス信号“1″が出力されたら、ステップ308でQFU
LLBに一定値ΔQが増やされる。
ョルドレベルを越え、スモーク信号“l”が出力された
かどうかがステップ305で判断され、スモーク信号が
”1”の場合はステップ306へ進んで、Q FULL
Bから一定値ΔQが減じられ、ステップ309 テQP
ULLBがRAMに格納される。一方、ステップ305
でスモーク信号“工”が出力されない場合はステップ3
07に進み、このステップでスモークレス信号“1′が
出力されたかどうかが判断される。そして、スモークレ
ス信号“1″が出力されたら、ステップ308でQFU
LLBに一定値ΔQが増やされる。
ステップ306またはステップ308でQ FULLB
が補正された後はステップ309に進み、このステップ
でQ FULLBがRAMに格納される。さらにステッ
プ310では補正されたQFULLBよりスピル時期S
が算出され、ステップ311でスピル時期Sを出力して
、ステップ312でインターバル調整が行われた後に、
ステップ300にもどる。ここで、次のスモーク検出ま
でにインターバル調整を行うのは、吸い込んだEGRガ
スによるスモーク増加の影響がなくなるまで待つ必要が
あるからであり、このステップ312では少なくとも1
秒以上インターバルをおく必要がある。
が補正された後はステップ309に進み、このステップ
でQ FULLBがRAMに格納される。さらにステッ
プ310では補正されたQFULLBよりスピル時期S
が算出され、ステップ311でスピル時期Sを出力して
、ステップ312でインターバル調整が行われた後に、
ステップ300にもどる。ここで、次のスモーク検出ま
でにインターバル調整を行うのは、吸い込んだEGRガ
スによるスモーク増加の影響がなくなるまで待つ必要が
あるからであり、このステップ312では少なくとも1
秒以上インターバルをおく必要がある。
また、ステップ301でFLIII−Ω領域でなかった
場合、および、ステップ307でスモークレス信号が“
1″でなかった場合はステップ300に戻り、基本噴射
量により運転されるや この方式により、部品の経年劣化によるスモーク悪化を
防ぐことができ、新品の段階でFull−Q値をスモー
ク限界にマツチングすることができる。
場合、および、ステップ307でスモークレス信号が“
1″でなかった場合はステップ300に戻り、基本噴射
量により運転されるや この方式により、部品の経年劣化によるスモーク悪化を
防ぐことができ、新品の段階でFull−Q値をスモー
ク限界にマツチングすることができる。
さらに、部品のばらつきによるスモークのばらつきも、
補正されることになる。
補正されることになる。
次に、本制御によるFULL−Q補正量について、さら
に詳細な説明を補足する。成る機関回転数でスモークを
検出した場合、第8図に示すFull−Q値全域にわた
り、一定値ΔQだけ補正してもよいが更にきめ細かに補
正するために、スモーク検出時の機関回転数Nにおける
Full−Q補正量をΔQとすると、回転数Nから所定
値aだけずれた回転数のFULL−Q値までのみ、第8
図に示すパターンで補正するとよい。この場合、回転数
Nから別の所定値Xだけずれた回転数におけるFull
−Q補正量はΔQ×(1−x/a)となる。このように
、検出時の機関回転数付近のFull−Q値のみ書き換
えていく゛ことで、経年劣化等で生しる最適Full−
Qパターンのずれを精度よく補正することが可能となる
。
に詳細な説明を補足する。成る機関回転数でスモークを
検出した場合、第8図に示すFull−Q値全域にわた
り、一定値ΔQだけ補正してもよいが更にきめ細かに補
正するために、スモーク検出時の機関回転数Nにおける
Full−Q補正量をΔQとすると、回転数Nから所定
値aだけずれた回転数のFULL−Q値までのみ、第8
図に示すパターンで補正するとよい。この場合、回転数
Nから別の所定値Xだけずれた回転数におけるFull
−Q補正量はΔQ×(1−x/a)となる。このように
、検出時の機関回転数付近のFull−Q値のみ書き換
えていく゛ことで、経年劣化等で生しる最適Full−
Qパターンのずれを精度よく補正することが可能となる
。
また、EGR弁3を開(タイミングについて補足する。
EGRt12内を定常的に流れるスモークは、気筒の排
気周期と同期して濃淡を生じている。
気周期と同期して濃淡を生じている。
そのためEGR弁3を開くタイミングによってセンサ差
動出力にバラツキが生じてしまう。そこで、EGR弁3
を開くタイミングを、EGRの取り出し部に最も近い気
筒のブローダウンのタイミングに合わせることで、常に
安定した差動出力ピークを得ることができる。ただし、
VSV5を開いてからEGR弁3が動くまでは遅れがあ
るため、その遅れ分早めにVSV5を開く必要がある。
動出力にバラツキが生じてしまう。そこで、EGR弁3
を開くタイミングを、EGRの取り出し部に最も近い気
筒のブローダウンのタイミングに合わせることで、常に
安定した差動出力ピークを得ることができる。ただし、
VSV5を開いてからEGR弁3が動くまでは遅れがあ
るため、その遅れ分早めにVSV5を開く必要がある。
第10図〜第13図を用い、FULL−Q値をスモーク
リミットに学習制御するアルゴリズムの他の実施例を示
す。ステップ400で機関回転数Neとアクセル開度θ
が読み込まれ、ステップ401で最終噴射量QFINが
算出される。次に、算出されたQFINが、第11図に
示す所定噴射fQf以上であるか否かが判断する。ここ
でQfはスモークが発生し始める噴射量であり、その値
は各機関回転数ごとに決定される。最終噴射量QF、M
がQf以上であれば、ステップ403でスピル時期Sが
算出され、ステップ404でこのスピル時期Sが出力さ
れる。最終噴射量QrlNがQf以下の時はステップ4
11でスピル時期Sが算出され、ステップ412でこの
スピル時期Sが出力されてステップ400に戻る。
リミットに学習制御するアルゴリズムの他の実施例を示
す。ステップ400で機関回転数Neとアクセル開度θ
が読み込まれ、ステップ401で最終噴射量QFINが
算出される。次に、算出されたQFINが、第11図に
示す所定噴射fQf以上であるか否かが判断する。ここ
でQfはスモークが発生し始める噴射量であり、その値
は各機関回転数ごとに決定される。最終噴射量QF、M
がQf以上であれば、ステップ403でスピル時期Sが
算出され、ステップ404でこのスピル時期Sが出力さ
れる。最終噴射量QrlNがQf以下の時はステップ4
11でスピル時期Sが算出され、ステップ412でこの
スピル時期Sが出力されてステップ400に戻る。
ステップ404でスピル時期Sが出力された後には、ス
テップ405で機関回転数に応じた時間だけVSV5が
駆動され、ステップ406で第12図に示すスモークセ
ンサ差動出力ピークVpが検出される。この差動出力ビ
ークVpは、第13図に示すように、スモーク濃度に応
じて定めるため、ステップ407で差動出力ビークVp
よりスモーク濃度sbが算出される。
テップ405で機関回転数に応じた時間だけVSV5が
駆動され、ステップ406で第12図に示すスモークセ
ンサ差動出力ピークVpが検出される。この差動出力ビ
ークVpは、第13図に示すように、スモーク濃度に応
じて定めるため、ステップ407で差動出力ビークVp
よりスモーク濃度sbが算出される。
次に、ステップ408で、限界スモークM S bas
xと現在のスモーク値sbとの差Δsbが算出され、ス
テップ409で、差Δsbに応じて最大噴射量QFUL
LBが決定される。すなわち、現在のスモーク値sbが
限界スモーク値sb、、、より小さい場合は、現在の最
終噴射量Q r I NにαΔsbを加えた値がQFU
LLBとされる。また現在のスモーク値sbが限界スモ
ーク値sb、、、より大きい場合は、最終噴射量QFI
NよりαΔsbを減じた値をQFULLBとする。
xと現在のスモーク値sbとの差Δsbが算出され、ス
テップ409で、差Δsbに応じて最大噴射量QFUL
LBが決定される。すなわち、現在のスモーク値sbが
限界スモーク値sb、、、より小さい場合は、現在の最
終噴射量Q r I NにαΔsbを加えた値がQFU
LLBとされる。また現在のスモーク値sbが限界スモ
ーク値sb、、、より大きい場合は、最終噴射量QFI
NよりαΔsbを減じた値をQFULLBとする。
ステップ409において算出されたQFULLBはステ
ップ410でRAMに格納され、その後ステップ400
に戻る。なお、QFULLBを補正する際、補正前のQ
FULLBとの差分ΔQを求めておき、全回転数域のF
ULL−Q値をΔQだけ補正してもよいが、第9図に示
したパターンで、重みづけをして補正してもよい。
ップ410でRAMに格納され、その後ステップ400
に戻る。なお、QFULLBを補正する際、補正前のQ
FULLBとの差分ΔQを求めておき、全回転数域のF
ULL−Q値をΔQだけ補正してもよいが、第9図に示
したパターンで、重みづけをして補正してもよい。
このアルゴリズムによれば、Full−Q値の補正がF
ull−0時に限られることがないため、補正の頻度が
高くなり、最適Pu1l Q値に収束する時間の短縮
化を図ることができる。
ull−0時に限られることがないため、補正の頻度が
高くなり、最適Pu1l Q値に収束する時間の短縮
化を図ることができる。
以上のように本発明によれば、排気管には装着不可能で
あった耐熱性の低いスモークセンサが装着可能となる。
あった耐熱性の低いスモークセンサが装着可能となる。
またEGRを行なわない運転状態では、スモーク検出時
板外センサ部は大気開放となっているので、0点ドリフ
トを補正することができ、高精度なスモーク濃度の検出
が可能となる。
板外センサ部は大気開放となっているので、0点ドリフ
トを補正することができ、高精度なスモーク濃度の検出
が可能となる。
さらにこの検出されたスモーク値を用いることにより最
大噴射量をスモーク許容限界値に制御できる。
大噴射量をスモーク許容限界値に制御できる。
以上述べた如く、本発明のディーゼル機関用スモーク制
御装置によれば、耐熱温度の低いスモークセンサを耐熱
温度以下で使用でき、しかもFull−0時のスモーク
をスモーク0からの変化分で検出するため、温度特性や
汚れの影響がキャンセルでき、精度のよいスモーク検出
ができる。またこの検出結果をもとにFULL−Q(i
を補正することにより、経年劣化や製品のバラツキによ
らず、スモーク限界値で運転でき、限界まで出力を高め
ることが可能となる。
御装置によれば、耐熱温度の低いスモークセンサを耐熱
温度以下で使用でき、しかもFull−0時のスモーク
をスモーク0からの変化分で検出するため、温度特性や
汚れの影響がキャンセルでき、精度のよいスモーク検出
ができる。またこの検出結果をもとにFULL−Q(i
を補正することにより、経年劣化や製品のバラツキによ
らず、スモーク限界値で運転でき、限界まで出力を高め
ることが可能となる。
第1図は本発明の原理説明図、
第2図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第3図は
スモークセンサの一実施例を示す詳細図、 第4図はスモークセンサコントロール回路のブロック図
、 第5図はFull Q制御を行う電気的制御手段の構
成図、 第6図は第5図中の電気信号のタイムチャート図、 第7図は第5図中のメインECUにおける演算処理手順
の一例を示すフローチャート、第8図は回転数とアクセ
ル開度に対するFULL −Q領域を示す図、 第9図は回転数に対するFull Qの補正量を示す
特性図、 第10図は第5図中のメインECUにおける演算処理手
順の他の例を示すフローチャート、第11図は成る回転
数におけるアクセル開度と噴射量の関係を示す特性図、 第12図はスモークセンサ差動出力波形、第13図はス
モーク濃度とスモークセンサ差動出力ピークの関係を示
す線図である。 1・・・ディーゼル機関、 2・・・燃料噴射ポンプ、 3・・・EGR弁、 4・・・バキュームポンプ、 5・・・バキュームスイッチングバルブ(VSV)、6
・・・電磁ピックアップ、 7・・・波形整形回路、 8・・・制御回路、 801・・・メインECU。 802・・・vSV駆動回路、 803・・・信号処理回路、 804・・・スモークセンサコ 9・・・アクセル開度センサ、 10、11・・・スモークセンサ、 1001・・・受光素子、 1101・・・発光素子、 1002・・・光学窓、 1003・・・セラミック筒、 1004・・・発熱体、 12・・・EGR管、 13・・・吸気管、 14・・・排気管。 ントロール回路、 2つ 凶 h−一 弔 図 茅9 四 第11図
スモークセンサの一実施例を示す詳細図、 第4図はスモークセンサコントロール回路のブロック図
、 第5図はFull Q制御を行う電気的制御手段の構
成図、 第6図は第5図中の電気信号のタイムチャート図、 第7図は第5図中のメインECUにおける演算処理手順
の一例を示すフローチャート、第8図は回転数とアクセ
ル開度に対するFULL −Q領域を示す図、 第9図は回転数に対するFull Qの補正量を示す
特性図、 第10図は第5図中のメインECUにおける演算処理手
順の他の例を示すフローチャート、第11図は成る回転
数におけるアクセル開度と噴射量の関係を示す特性図、 第12図はスモークセンサ差動出力波形、第13図はス
モーク濃度とスモークセンサ差動出力ピークの関係を示
す線図である。 1・・・ディーゼル機関、 2・・・燃料噴射ポンプ、 3・・・EGR弁、 4・・・バキュームポンプ、 5・・・バキュームスイッチングバルブ(VSV)、6
・・・電磁ピックアップ、 7・・・波形整形回路、 8・・・制御回路、 801・・・メインECU。 802・・・vSV駆動回路、 803・・・信号処理回路、 804・・・スモークセンサコ 9・・・アクセル開度センサ、 10、11・・・スモークセンサ、 1001・・・受光素子、 1101・・・発光素子、 1002・・・光学窓、 1003・・・セラミック筒、 1004・・・発熱体、 12・・・EGR管、 13・・・吸気管、 14・・・排気管。 ントロール回路、 2つ 凶 h−一 弔 図 茅9 四 第11図
Claims (3)
- 1.ディーゼル機関の排気ガス中のスモーク濃度をス
モーク検出手段により検出し、ディーゼル機関をスモー
ク許容値以内で最大噴射量制御するディーゼル機関用ス
モーク制御装置であって、前記スモーク検出手段を、機
関の排気ガス再循環量を調節するEGR弁の下流側に設
け、スモーク検出時期に所定時間前記EGR弁を強制開
弁させることを特徴とするディーゼル機関用スモーク制
御装置。 - 2.前記EGR弁を気筒の排気周期に合わせて開弁し
てスモーク濃度を検出することを特徴とする請求項1に
記載のディーゼル機関用スモーク制御装置。 - 3.機関の運転状態に応じて決定される最終燃料噴射
量が所定値以上か否かを判定し、所定値以上の場合には
、一時的に前記EGR弁を開弁させてスモーク濃度を検
出し、検出濃度値が許容限界値になるよう最大噴射量を
制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項1に
記載のディーゼル機関用スモーク制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2272422A JPH04148053A (ja) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | ディーゼル機関用スモーク制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2272422A JPH04148053A (ja) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | ディーゼル機関用スモーク制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04148053A true JPH04148053A (ja) | 1992-05-21 |
Family
ID=17513692
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2272422A Pending JPH04148053A (ja) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | ディーゼル機関用スモーク制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04148053A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003525441A (ja) * | 2000-03-02 | 2003-08-26 | エヌディーシー・インフラレッド・エンジニアリング・リミテッド | 電磁検出装置 |
WO2007119872A1 (ja) * | 2006-04-14 | 2007-10-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 排ガス分析装置 |
CN105223023A (zh) * | 2015-09-29 | 2016-01-06 | 安徽江淮汽车股份有限公司 | 一种egr气体温度及egr冷却器冷却效率的检测方法 |
-
1990
- 1990-10-12 JP JP2272422A patent/JPH04148053A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003525441A (ja) * | 2000-03-02 | 2003-08-26 | エヌディーシー・インフラレッド・エンジニアリング・リミテッド | 電磁検出装置 |
WO2007119872A1 (ja) * | 2006-04-14 | 2007-10-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 排ガス分析装置 |
JP2007285826A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Toyota Motor Corp | 排ガス分析装置 |
CN105223023A (zh) * | 2015-09-29 | 2016-01-06 | 安徽江淮汽车股份有限公司 | 一种egr气体温度及egr冷却器冷却效率的检测方法 |
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