JPH08121261A - エンジンの制御装置 - Google Patents

エンジンの制御装置

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JPH08121261A
JPH08121261A JP6262534A JP26253494A JPH08121261A JP H08121261 A JPH08121261 A JP H08121261A JP 6262534 A JP6262534 A JP 6262534A JP 26253494 A JP26253494 A JP 26253494A JP H08121261 A JPH08121261 A JP H08121261A
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JP
Japan
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engine
egr
egr amount
amount
exhaust
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JP6262534A
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English (en)
Inventor
Masanori Sawara
正憲 佐原
Hiroyuki Nishimura
博幸 西村
Akira Iwamoto
朗 岩本
Shoichi Toyokawa
正一 豊川
Hideo Yamashita
英夫 山下
Masashi Naono
雅司 直野
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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Publication of JPH08121261A publication Critical patent/JPH08121261A/ja
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    • 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
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • 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
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • 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)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排ガスの還流量を適正に制御する。 【構成】 エンジンの排気通路６に導出された排ガスを
吸気通路４に還流するＥＧＲ通路１０にＥＧＲ制御弁１
４を設置したディーゼルエンジンに対し、エンジンの運
転状態に応じて目標ＥＧＲ量を設定するＥＧＲ量設定手
段２４と、設定された目標ＥＧＲ量に基づいてＥＧＲ制
御弁１４を開閉する開度調整手段２６と、Ｏ2濃度を検
出するＯ2センサ１６と、検出Ｏ2濃度に基づいて求めら
れる現実のＥＧＲ量と目標ＥＧＲ量とを比較し、現実の
ＥＧＲ量が目標ＥＧＲ量よりも少ない場合に、吸気圧と
排気圧との圧力差を増大させるべく燃料噴射時期を進角
制御する差圧制御手段２８とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの排気通路に
導出された排ガスを吸気通路に還流（ＥＧＲ）するよう
に構成されたエンジンの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、エンジンから排出される排ガス中
のＮＯｘ量を低減させる目的から、排ガスの一部を吸気
中に還流（ＥＧＲ）させてエンジンの燃焼ガスの温度を
低下させ、これによりＮＯｘの生成を抑制するようにし
たエンジンが知られている（特開平２−１２３２７２号
公報）。
【０００３】このようなエンジンには、エンジンの吸気
通路から導出された排気ガスを吸気通路に還流するＥＧ
Ｒ通路にＥＧＲ制御弁が設置され、このＥＧＲ制御弁の
開度がエンジンの回転数等に応じて制御されることによ
り、エンジンの運転性を損なうことなく、排ガスの組成
を改善するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、エンジンが
長期に亘って運転されていると、排ガス中に含まれるカ
ーボン等の不純物がＥＧＲ制御弁や、ＥＧＲ通路内の壁
面に付着する等により、ＥＧＲ制御弁の適切な開閉が行
われなくなったり、あるいはＥＧＲ制御弁の開度に応じ
た適切な排ガスの還流が行われ難くなる場合があり、そ
の結果、排ガスの組成を改善する作用が低下する傾向が
生じる。
【０００５】従って、排気通路に導出された排ガスを吸
気通路に還流するように構成されたエンジンにおいて
は、排ガス還流系に上述のような経年変化が生じた場合
であっても、適量の排ガスを還流できるようにすること
が望まれる。
【０００６】また、エンジンの制御においては、エンジ
ンが冷間運転状態等、特定の状態にある場合に、これを
検知して燃料の噴射時期やプラグの点火時期を進角制御
してエンジンでの完全燃焼を促進させることが行われる
が、この場合、ＥＧＲ制御弁の開度を通常の運転時（温
間時等）と同一開度に設定すると、ＥＧＲ制御弁の開度
が一定であっても現実のＥＧＲ量に過不足が発生する場
合があるので、このようなＥＧＲ量の変動を抑止する必
要もある。
【０００７】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、排ガスの還流量を適正に制御すること
ができるエンジンの制御装置を提供することを目的とし
ている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係るエンジン
の制御装置は、エンジンの排気通路に導出された排ガス
を吸気通路に還流するＥＧＲ通路にＥＧＲ制御弁が設置
されてなるエンジンにおいて、エンジンの運転状態に応
じて目標ＥＧＲ量を設定するＥＧＲ量設定手段と、設定
された目標ＥＧＲ量に基づいて上記ＥＧＲ制御弁を開閉
する開度調整手段と、現実のＥＧＲ量を示す情報を検出
するＥＧＲ量検出手段と、目標ＥＧＲ量と現実のＥＧＲ
量とを比較し、現実のＥＧＲ量が目標ＥＧＲ量よりも少
ない場合に、吸気圧と排気圧との差圧を増大させる方向
にエンジンを制御する差圧制御手段とを設けたものであ
る。
【０００９】請求項２に係るエンジンの制御装置は、請
求項１記載のエンジンの制御装置において、上記エンジ
ンが排気ターボ過給機付エンジンであって、上記差圧制
御手段は、排気通路内の排ガス温度が低下する方向にエ
ンジンの燃焼状態を制御するものである。
【００１０】請求項３に係る発明は、請求項２記載のエ
ンジンの制御装置において、上記エンジンがディーゼル
エンジンであって、上記差圧制御手段は、燃料噴射時期
を進角制御するものである。
【００１１】請求項４に係る発明は、請求項２記載のエ
ンジンの制御装置において、上記エンジンがガソリンエ
ンジンであって、上記差圧制御手段は、点火時期を進角
制御するものである。
【００１２】請求項５に係る発明は、請求項１乃至４の
いずれかに記載のエンジンの制御装置において、上記Ｅ
ＧＲ量検出手段が、上記排気通路に設けられるＯ2セン
サからなるものである。
【００１３】請求項６に係る発明は、エンジンの排気通
路に導出された排ガスを吸気通路に還流するＥＧＲ通路
にＥＧＲ制御弁が設置されてなるエンジンにおいて、エ
ンジンの運転状態に応じて目標ＥＧＲ量を設定するＥＧ
Ｒ量設定手段と、設定された目標ＥＧＲ量に基づいて上
記ＥＧＲ制御弁を開閉する開度調整手段と、エンジンの
燃焼状態に基づいて上記ＥＧＲ制御弁の開度を補正する
補正手段とを設けたものである。
【００１４】請求項７に係る発明は、請求項６記載のエ
ンジンの制御装置において、上記エンジンが排気ターボ
過給機付ディーゼルエンジンであって、上記補正手段
は、燃料噴射時期が進角制御されている場合に、上記Ｅ
ＧＲ制御弁を閉じる方向に補正すべく上記開度調整手段
を制御するものである。
【００１５】請求項８に係る発明は、請求項６記載のエ
ンジンの制御装置において、上記エンジンが排気ターボ
過給機付ガソリンエンジンであって、上記補正手段は、
点火時期が進角制御されている場合に、上記ＥＧＲ制御
弁を閉じる方向に補正すべく上記開度調整手段を制御す
るものである。
【００１６】
【作用】上記請求項１記載の発明によれば、エンジンの
運転時に現実のＥＧＲ量が目標ＥＧＲ量よりも少なくな
ると、吸気圧と排気圧との差圧が増大する方向にエンジ
ンが制御され、これによってＥＧＲ制御弁の開度が一定
に保持されている状態下であってもＥＧＲ量を増大させ
ることが可能となり、ＥＧＲ量の調整幅が拡大される。
【００１７】上記請求項２記載の発明によれば、排気通
路内の排ガス温度が低下するとともに排ガスの圧力（排
気圧）が低くなるため、これに伴い過給機の過給効率が
低下して吸気圧が低下する。この際、排気圧の低下以上
に吸気圧が低下するため、吸気圧と排気圧との差圧が効
果的に増大させられる。
【００１８】上記請求項３記載の発明によれば、エンジ
ンがディーゼルエンジンである場合には、燃料噴射時期
が進角制御されることによりエンジンでの完全燃焼が促
進され、これにより排ガス温度が低くなるとともに排気
圧が低くなる。
【００１９】上記請求項４記載の発明によれば、エンジ
ンがガソリンエンジンである場合には、点火時期が進角
制御されることによりエンジンでの完全燃焼が促進さ
れ、これにより排ガス温度が低くなるとともに排気圧が
低くなる。
【００２０】上記請求項５記載の発明によれば、ＥＧＲ
量が少ないときには、エンジンの燃焼効率が向上して排
ガス中のＯ2濃度が高くなる一方、ＥＧＲ量が少ないと
きには、エンジンの燃焼効率が低下して排ガス中のＯ2
濃度が高くなるため、この排ガス中のＯ2濃度を検出す
ることにより現実のＥＧＲ量が検知される。特に、ガソ
リンエンジンの場合には、既存のＯ2センサを併用でき
るため構造面で有利となる。
【００２１】上記請求項６記載の発明によれば、運転状
態は同一であるが、冷間時と温間時等、所定条件の相違
により生じるＥＧＲ量の誤差を抑止することが可能とな
る。
【００２２】上記請求項７記載の発明によれば、エンジ
ンが排気ターボ過給機付ディーゼルエンジンであって、
燃料噴射時期が進角制御されている場合には、ＥＧＲ制
御弁が閉じる方向に制御されることにより排ガスの過剰
還流が防止される。
【００２３】上記請求項８記載の発明によれば、エンジ
ンが排気ターボ過給機付ガソリンエンジンであって、点
火時期が進角制御されている場合には、ＥＧＲ制御弁が
閉じる方向に制御されることにより排ガスの過剰還流が
防止される。
【００２４】
【実施例】本発明の実施例について図面を用いて説明す
る。
【００２５】図１は、本発明に係る制御装置の第１実施
例が適用されるディーゼルエンジンを概略的に示してい
る。同図に示すディーゼルエンジン（以下、エンジンと
略す）は、燃焼室等を有するエンジン本体２と、このエ
ンジン本体２に空気を供給する吸気通路４と、燃焼後の
排ガスを排気する排気通路６と、コンプレッサ８ａ及び
タービン８ｂからなるターボ過給機８と、排ガスの一部
を吸気側に還流するＥＧＲ通路１０とを備えている。
【００２６】上記吸気通路４の上流端及び排気通路６の
下流端はそれぞれ上記ターボ過給機８に接続されてお
り、排ガスの圧力によってタービン８ａを回転させるこ
とによりコンプレッサ８ｂによって圧縮空気を吸気通路
４に送り込むようになっている。また、排気通路６の上
流部分にはＯ2センサ１６が設けられ、排ガス中に含ま
れるＯ2濃度が検出されるようになっている。
【００２７】上記エンジン本体２には、燃焼室内の圧縮
空気に所定量の燃料を噴射するための燃料噴射ポンプ１
２が搭載されている。この燃料噴射ポンプ１２は、例え
ば、タイマピストンを移動させることによって燃料噴射
時期の調整が可能ないわゆる電子制御式ＦＩＰであっ
て、後記制御装置１８により燃料噴射時期が制御される
ようになっている。また、燃料噴射ポンプ１２には、上
記タイマピストンに対する位置検出センサが設けられて
おり、このセンサ出力に基づいて燃料の噴射時期管理が
行われるようになっている。
【００２８】上記ＥＧＲ通路１０は、その一端側が上記
吸気通路４に、他端側が上記排気通路６にそれぞれ接続
されており、さらに吸気通路４への接続部分にＥＧＲ制
御弁１４を有している。このＥＧＲ制御弁１４は、図示
していないがＥＧＲ通路１０を閉止するポペットと、こ
のポペットのリフト量を調節するアクチュエータとを備
えており、後記制御装置１８により開度が制御されるよ
うになっている。ＥＧＲ制御弁１４には、上記ポペット
のリフト量を検出するリフト量検出センサが設けられて
おり、このセンサ出力に基づいてＥＧＲ制御弁１４の開
度管理が行われるようになっている。
【００２９】また、上記エンジンはマイクロコンピュー
タを構成要素とする制御装置１８を備えており、上記燃
料噴射ポンプ１２及びＥＧＲ制御弁１４は全てこの制御
装置１８に電気的に接続されて統括制御されるととも
に、上記Ｏ2センサ１６からの信号及びエンジンの運転
状態を示す回転数、アクセル開度、水温、油温等を示す
信号がこの制御装置１８に入力されるようになってい
る。
【００３０】上記制御装置１８には、エンジンの運転状
態に応じた燃料の目標噴射時期を設定する噴射時期設定
手段２０と、設定された目標噴射時期に所定量の燃料を
噴射すべく上記燃料噴射ポンプ１２を制御する噴射時期
調整手段２２と、所定のＥＧＲ領域において、エンジン
の運転状態に応じた目標還流排ガス量（目標ＥＧＲ量）
を設定するＥＧＲ量設定手段２４と、設定されたＥＧＲ
量に応じて上記ＥＧＲ制御弁１４の開度を制御する開度
調整手段２６と、一定の運転条件の下で、吸気圧と排気
圧の圧力差を増減変更すべく燃料噴射ポンプ１２による
燃料噴射時期を補正する差圧制御手段２８とが設けられ
ている。
【００３１】上記噴射時期設定手段２０及びＥＧＲ量設
定手段２４は、それぞれエンジンの運転状態に対応した
目標燃料噴射時期及び目標ＥＧＲ量のテーブルを有して
おり、エンジンの運転状態を示す上記各種信号入力に基
づいて各テーブルから運転状態に対応した目標燃料噴射
時期及び目標ＥＧＲ量を読出し、これに応じた信号をそ
れぞれ上記噴射時期調整手段２２及び上記開度調整手段
２６に出力するようになっている。なお、上記ＥＧＲ量
設定手段２４は、エンジンの運転状態が所定のＥＧＲ領
域にある場合にのみ目標ＥＧＲ量を読出すようになって
いる。
【００３２】上記噴射時期調整手段２２は、上記目標燃
料噴射時期に対応して設定された燃料噴射ポンプ１２の
タイマピストン位置のテーブルを有しており、上述のよ
うに噴射時期設定手段２０から目標燃料噴射時期を示す
信号が入力されると、この信号に対応したタイマピスト
ン位置を読出し、この位置にＥＧＲ制御弁１４のタイマ
ピストンの位置が一致するように上記ＥＧＲ制御弁１４
に制御信号を出力するようになっている。
【００３３】上記開度調整手段２６は、上記目標ＥＧＲ
量に対応して設定されたＥＧＲ制御弁１４の開度、すな
わちポペットのリフト量のテーブルを有しており、上述
のようにＥＧＲ量設定手段２４から目標ＥＧＲ量を示す
信号が入力されると、この信号に対応した開度を読出
し、この開度にＥＧＲ制御弁１４の開度が一致するよう
に上記ＥＧＲ制御弁１４に制御信号を出力するようにな
っている。
【００３４】上記差圧制御手段２８は、上記Ｏ2センサ
１６により検出される排ガス中のＯ2濃度に基づいて現
実のＥＧＲ量を求めるとともに、このＥＧＲ量と上記Ｅ
ＧＲ量設定手段２４において設定された目標ＥＧＲ量と
を比較し、目標ＥＧＲ量と現実のＥＧＲ量との間に差が
ある場合に、この差を是正する方向に、予め設定された
量だけ燃料噴射時期を補正すべく上記噴射時期調整手段
２２に制御信号を出力するようになっている。
【００３５】次に、以上のように構成された上記制御装
置１８によるエンジンの制御について図２に示すフロー
チャートに基づいて説明する。
【００３６】同図に示す制御がスタートすると、まずエ
ンジンの回転数及びアクセル開度等のエンジンの運転状
態を示す情報が読み込まれ、これらの情報に基づいてエ
ンジンがＥＧＲ領域にあるか否かが判断される（ステッ
プＳ１〜Ｓ３）。
【００３７】ここでエンジンがＥＧＲ領域にある場合
（ステップＳ３でＹＥＳ）には、上記ＥＧＲ量設定手段
２４において目標ＥＧＲ量が設定され、上記ＥＧＲ制御
弁１４がこの目標ＥＧＲ量に応じて開弁される（ステッ
プＳ４）。
【００３８】そして、ＥＧＲが開始されると、上記Ｏ2
センサ１６によって検出される排ガス中のＯ2濃度に基
づいて現実のＥＧＲ量が求められるとともに、現実のＥ
ＧＲ量と目標ＥＧＲ量が一致するか否かが判断される
（ステップＳ５，Ｓ６）。ここで、現実のＥＧＲ量と目
標ＥＧＲ量とが一致する場合（ステップＳ６でＹＥＳ）
には、ＥＧＲが適正に行われているとしてステップＳ１
にリターンされる。
【００３９】一方、現実のＥＧＲ量と目標ＥＧＲ量が一
致しない場合（ステップＳ６でＮＯ）には、ステップＳ
７に移行されて燃料噴射時期が検出された後、ステップ
Ｓ８において目標ＥＧＲ量よりも現実のＥＧＲ量が少な
いか否か、すなわちＥＧＲ量が不足している否かが判断
される。そして、ここで現実のＥＧＲ量が少ない場合
（ステップＳ８でＹＥＳ）には、燃料噴射ポンプ１２に
よる燃料の噴射時期が予め設定された量だけ進角補正さ
れ、その後ステップＳ１にリターンされる。
【００４０】つまり、このように燃料の噴射時期が進角
補正されると、エンジンでの完全燃焼が促進され、いわ
ゆる後燃え現象が抑制されることになり、排気通路６中
の排ガス温度及び排ガスの圧力（排気圧）が共に低下す
ることになる。ところが、ターボ過給機８の効率は、排
ガス温度及び排気圧に大きく左右されるため、上述のよ
うに排ガス温度及び排気圧が共に低下すると、これに伴
ってターボ過給機８による過給効率が著しく低下する。
そのため排気圧の低下以上に吸気圧が低下し、これによ
って吸気圧と排気圧との差圧が効果的に増大させられ
る。そして、このように吸気圧と排気圧との圧力差が増
大すると、これに伴いＥＧＲ通路１０を介して吸気通路
４に還流する排ガスの量が増大し、その結果、ＥＧＲ量
の不足が効果的に補われることになる。
【００４１】一方、ステップＳ８において現実のＥＧＲ
量が多い場合（ステップＳ８でＮＯ）には、ステップＳ
１０において、燃料噴射ポンプ１２による燃料の噴射時
期が予め設定された量だけ遅角制御されてステップＳ１
にリターンされる。つまり、このように燃料の噴射時期
が遅角補正されることにより、上述（ステップＳ９）と
逆の原理で吸気圧と排気圧との圧力差が減少させられ、
目標ＥＧＲ量に対するＥＧＲ量の過剰供給が抑制され
る。
【００４２】このように、上記エンジンの制御によれ
ば、吸気圧と排気圧との圧力差の変化を利用してＥＧＲ
量を調整するようにしているため、例えば、排ガス中に
含まれるカーボン等の不純物がＥＧＲ制御弁１４やＥＧ
Ｒ通路１０内に付着する等により、ＥＧＲ制御弁１４を
全開にしているにも拘らずＥＧＲ量が不足したり、ＥＧ
Ｒ制御弁１４が一定開度以上開かないといった場合、つ
まりＥＧＲ通路１０やＥＧＲ制御弁１４に経年変化が生
じた場合に有効である。
【００４３】すなわち、ＥＧＲ量の調整がＥＧＲ制御弁
によってのみ行われるような従来のエンジンでは、排ガ
ス還流系に上述のような経年変化が生じた場合、エンジ
ンの運転状態に応じた最適なＥＧＲ量を保つことが困
難、あるいは不可能となり、これにより排ガス組成の劣
化を招く虞があるが、上記実施例のエンジンによればこ
のような事態の発生を未然に防止できる。従って、例え
ば、エンジンの使用期間、あるいは車両の走行距離が所
定の期間、距離を越えた場合に上記制御が実行されるよ
うに構成しておけば、長期に亘ってエンジンの排ガス組
成を適切に維持することが可能となる。
【００４４】ところで、燃料の噴射時期を調整し、これ
により生じる吸気圧と排気圧との圧力差の変化を利用し
てＥＧＲ量を調整する上述の制御は、ＥＧＲ通路１０や
ＥＧＲ制御弁１４の経年変化対策としてのみならず、通
常のエンジン制御に適用しても有効である。すなわち、
図３に示すように、所定のＥＧＲ領域で燃料の噴射時期
を進角制御するようにすれば、ＥＧＲ領域でのＥＧＲ量
を増大させることができ、これによりＮＯｘの生成をよ
り効果的に抑えることができる。
【００４５】なお、上記第１実施例においては、本発明
の制御装置をディーゼルエンジンに適用した例について
説明したが、勿論、ガソリンエンジンについても適用可
能である。この場合、ガソリンエンジンにおいては、点
火プラグの点火時期により燃焼時期が変化するので、上
記第１実施例の噴射時期設定手段２０及び噴射時期調整
手段２２に代えて、点火時期設定手段及び点火時期調整
手段を設けて点火時期を調整するように構成すればよ
い。
【００４６】また、上記第１実施例においては、現実の
ＥＧＲ量を検出する手段としてＯ2センサ１６を適用し
ているが、必ずしもＯ2センサ１６を用いる必要はな
く、これに代えて流量センサを用いるようにしてもよ
い。但し、排ガス中のＯ2濃度は、ＥＧＲ量の変化に顕
著に反応するため、上記実施例のようにＯ2センサ１６
を用いる方が信頼度も高く、また構造的にも有利であ
る。特に、ガソリンエンジンの場合には、構造上、排気
通路内にＯ2センサが予め設けられるようになっている
ので、既存のＯ2センサを利用できる点で有利である。
【００４７】さらに、上記第１実施例においては、本発
明の制御装置を排気ターボ過給機付エンジンに適用し、
燃料噴射ポンプ１２による燃料の噴射時期を進角、ある
いは遅角してエンジンの燃焼状態を変化させ、これによ
る吸気圧と排気圧の圧力差の変化を利用してＥＧＲ量を
調整するようにしているが、これは過給機の特性上、燃
料噴射時期をわずかに調整するだけで吸気圧と排気圧の
圧力差を大幅に増減させることができるという利点があ
るためであって、本発明を過給機を搭載しないエンジン
に適用することも勿論可能である。この場合には、吸気
通路４あるいは排気通路６のいずれか一方に吸気圧ある
いは排気圧を機械的に変化させる装置を設けるようにす
ればよいが、例えばその一例として、排気通路６に可変
サイレンサを接続し、可変サイレンサ内における排ガス
通路の距離を増減させる構造を採用することができる。
これによれば、吸気圧をほぼ一定とする一方、排ガス通
路の距離を変化させて排気圧を変化させることで、吸気
圧と排気圧の圧力差を増減させてＥＧＲ量を調整するこ
とができる。
【００４８】次に、本発明の第２実施例について図面を
用いて説明する。
【００４９】図４は、本発明に係る制御装置の第２実施
例が適用されるディーゼルエンジンを概略的に示してい
る。
【００５０】第２実施例に示すディーゼルエンジン（以
下、エンジンと略す）も、基本的には上記第１実施例の
エンジンと同一の構成を有しており、以下の説明におい
ては、第１実施例との相違点についてのみ簡単に説明す
る。なお、上記第１実施例と同一の機能を果たすものに
ついては同一符号を付して説明する。
【００５１】第２実施例のエンジンも、エンジン本体
２、吸気通路４、排気通路６、ターボ過給機８、ＥＧＲ
通路１０、燃料噴射ポンプ１２、ＥＧＲ制御弁１４及び
制御装置１８を有している点で上記第１実施例のエンジ
ンと共通する。しかし、排気通路６にＯ2センサ１６が
設けられていない点及び制御装置１８に、上記差圧制御
手段２８に代えて補正手段３０が設けられている点で相
違している。
【００５２】第２実施例の制御装置１８において、補正
手段３０は、エンジンが所定の冷間運転状態、または所
定の過渡期にあり、かつ燃料噴射ポンプ１２による燃料
噴射時期が進角制御される場合、例えば、エンジンの始
動直後、あるいは加速時等に、ＥＧＲ制御弁１４を予め
設定された量だけ閉じる方向に作動させるべく上記開度
調整手段２６に制御信号を出力するものである。
【００５３】次に、上記第２実施例の制御装置１８によ
るエンジンの制御について図５に示すフローチャートに
基づいて説明する。
【００５４】同図に示す制御がスタートすると、まず、
エンジンの回転数、アクセル開度、燃料噴射時期等のエ
ンジンの運転状態を示す情報が読み込まれ、これらの情
報に基づいて上記噴射時期設定手段２０及びＥＧＲ量設
定手段２４において目標燃料噴射時期及びＥＧＲ量が設
定される（ステップＳ１１〜Ｓ１５）。
【００５５】次いで、エンジン温度に関する水温や油温
等の情報が読み込まれ、この情報に基づいてエンジンが
冷間運転状態にあるか否かが判断される（ステップＳ１
６，Ｓ１７）。そして、エンジンが冷間運転状態にある
と判断された場合（ステップＳ１７でＹＥＳ）には、燃
料噴射時期が進角制御されることによりエンジンでの完
全燃焼が促進され、さらに予め設定された量だけＥＧＲ
制御弁１４が閉じられることによりＥＧＲ量が抑えられ
る（ステップＳ１８，Ｓ１９）。そして、その後ステッ
プＳ２０に移行され、ここで各種補正制御が行われた後
ステップＳ１１にリターンされる。
【００５６】一方、上記ステップＳ１７での判断におい
てエンジンが冷間運転状態にないと判断された場合（ス
テップＳ１７でＮＯ）には、ステップＳ２１に移行され
てエンジンが所定の過渡期にあるか否かが判断される。
そして、ここでエンジンが所定の過渡期にあると判断さ
れた場合（ステップＳ２１でＹＥＳ）には、ステップＳ
１８に移行されて燃料噴射時期が進角制御される。一
方、エンジンが過渡期にないと判断された場合（ステッ
プＳ２１でＮＯ）には、ステップＳ２０に移行された
後、ステップＳ１１にリターンされる。
【００５７】このような第２実施例の制御によれば、次
のような効果を得ることができる。エンジンが冷間運転
状態、あるいは加速時等の所定の過渡期にある場合に、
燃料の噴射時期を進角制御して完全燃焼を促進させるこ
とは従来から行われているが、従来のエンジンでは、上
述のように燃料の噴射時期を進角制御しても、ＥＧＲ制
御弁の開度は温間運転時、あるいは過渡期以外の運転時
と同一開度に設定されており、そのため排ガスが過剰に
還流される虞があった。
【００５８】すなわち、上述のように燃料の噴射時期が
進角制御されて完全燃焼が促進されると、第１実施例で
も説明したように吸気圧と排気圧との圧力差が増大し、
これに伴いＥＧＲ通路１０を介して吸気通路４に還流す
る排ガスの量が増大することになる。従って、エンジン
の冷間運転時と温間運転時、あるいは所定の過渡期と過
渡期以外の運転時のＥＧＲ制御弁の開度を同一に設定す
るようにした従来のエンジンでは排ガスの過剰還流を招
くことになる。
【００５９】これに対して上記第２実施例のエンジンに
よれば、エンジンが冷間運転状態、あるいは加速時等の
所定の過渡期にあって燃料の噴射時期が進角制御される
と、図５のフローチャートに示すよにＥＧＲ制御弁１４
が予め設定された量だけ閉じられてＥＧＲ量が抑えられ
るので、これによって従来エンジンのような排ガスの過
剰還流の発生が効果的に抑制され、その結果、排ガス組
成の劣化を防止することが可能となる。
【００６０】なお、上記第２実施例においては、本発明
の制御装置をディーゼルエンジンに適用した例について
説明したが、勿論、ガソリンエンジンについても適用可
能である。この場合、ガソリンエンジンにおいては、上
記第２実施例の噴射時期設定手段２０及び噴射時期調整
手段２２に代えて、点火時期設定手段及び点火時期調整
手段を設けるように構成すればよい。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、エンジ
ンの排気通路に導出された排ガスを吸気通路に還流する
ＥＧＲ通路にＥＧＲ制御弁が設置されてなるエンジンに
おいて、目標ＥＧＲ量と現実のＥＧＲ量とを比較し、現
実のＥＧＲ量が目標ＥＧＲ量よりも少ない場合に、吸気
圧と排気圧との差圧を増大させ、これによってＥＧＲ制
御弁の開度が一定に保持されている状態下であってもＥ
ＧＲ量を増大させ得るようにしたので、これによりＥＧ
Ｒ通路に経年変化等が生じた場合等であっても、適量の
排ガスをＥＧＲすることができ、これによって初期の排
ガス組成をより確実に持続することができる。
【００６２】特に、このような構成において、上記エン
ジンが排気ターボ過給機付エンジンである場合には、排
気通路内の排ガス温度を低下させる方向にエンジンの燃
焼状態を制御するような差圧制御手段を設けることで、
過給機の特性を利用して吸気圧と排気圧との圧力差を効
果的に増大させることができる。
【００６３】この際、差圧制御手段の具体例として、エ
ンジンがディーゼルエンジンであれば燃料噴射時期を進
角制御するものを適用することができ、また、エンジン
がガソリンエンジンであれば点火時期を進角制御するも
のを適用することができる。
【００６４】さらに、上記ＥＧＲ量検出手段としてＯ2
センサを排気通路に設けるようにすれば、検出されるＯ
2濃度に基づいて精度良く現実のＥＧＲ量を検知するこ
とができる。特に、ガソリンエンジンの場合には既存の
Ｏ2センサを併用できるため構造面でも有利となる。
【００６５】また、本発明は、エンジンの排気通路に導
出された排ガスを吸気通路に還流するＥＧＲ通路にＥＧ
Ｒ制御弁が設置されてなるエンジンにおいて、エンジン
の燃焼状態に基づいて上記ＥＧＲ制御弁の開度を補正す
る補正手段を設けたので、エンジンの運転状態は同一で
あるが、冷間時と温間時等、所定の運転条件の相違によ
り生じるＥＧＲ量の誤差を効果的に抑止することができ
る。
【００６６】この際、エンジンが排気ターボ過給機付デ
ィーゼルエンジンの場合には、燃料噴射時期が進角制御
されている場合にＥＧＲ制御弁を閉じる方向に、また、
エンジンが排気ターボ過給機付ガソリンエンジンの場合
には、点火時期が進角制御されている場合にＥＧＲ制御
弁を閉じる方向に補正するように構成することにより、
運転条件の相違により生じるＥＧＲ量の誤差を効果的に
抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る制御装置が適用され
るディーゼルエンジンを示す概略図である。
【図２】図１のエンジンの制御例を示すフローチャート
である。
【図３】通常のエンジン制御例を示すグラフである。
【図４】本発明の第２実施例に係る制御装置が適用され
るディーゼルエンジンを示す概略図である。
【図５】図４のエンジンの制御例を示すフローチャート
である。
【符号の説明】
２ エンジン本体 ４ 吸気通路 ６ 排気通路 ８ ターボ過給機 １０ ＥＧＲ通路 １２ 燃料噴射ポンプ １４ ＥＧＲ制御弁 １６ Ｏ2センサ １８ 制御装置 ２０ 噴射時期設定手段 ２２ 噴射時期調整手段 ２４ ＥＧＲ量設定手段 ２６ 開度調整手段 ２８ 差圧制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 豊川 正一 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 山下 英夫 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 直野 雅司 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンの排気通路に導出された排ガス
    を吸気通路に還流するＥＧＲ通路にＥＧＲ制御弁が設置
    されてなるエンジンにおいて、エンジンの運転状態に応
    じて目標ＥＧＲ量を設定するＥＧＲ量設定手段と、設定
    された目標ＥＧＲ量に基づいて上記ＥＧＲ制御弁を開閉
    する開度調整手段と、現実のＥＧＲ量を示す情報を検出
    するＥＧＲ量検出手段と、目標ＥＧＲ量と現実のＥＧＲ
    量とを比較し、現実のＥＧＲ量が目標ＥＧＲ量よりも少
    ない場合に、吸気圧と排気圧との差圧を増大させる方向
    にエンジンを制御する差圧制御手段とを設けたことを特
    徴とするエンジンの制御装置。
  2. 【請求項２】 上記エンジンは排気ターボ過給機付エン
    ジンであって、上記差圧制御手段は、排気通路内の排ガ
    ス温度が低下する方向にエンジンの燃焼状態を制御する
    ものであることを特徴とする請求項１記載のエンジンの
    制御装置。
  3. 【請求項３】 上記エンジンはディーゼルエンジンであ
    って、上記差圧制御手段は、燃料噴射時期を進角制御す
    るものであることを特徴とする請求項２記載のエンジン
    の制御装置。
  4. 【請求項４】 上記エンジンはガソリンエンジンであっ
    て、上記差圧制御手段は、点火時期を進角制御するもの
    であることを特徴とする請求項２記載のエンジンの制御
    装置。
  5. 【請求項５】 上記ＥＧＲ量検出手段は、上記排気通路
    に設けられるＯ2センサからなることを特徴とする請求
    項１乃至４のいずれかに記載のエンジンの制御装置。
  6. 【請求項６】 エンジンの排気通路に導出された排ガス
    を吸気通路に還流するＥＧＲ通路にＥＧＲ制御弁が設置
    されてなるエンジンにおいて、エンジンの運転状態に応
    じて目標ＥＧＲ量を設定するＥＧＲ量設定手段と、設定
    された目標ＥＧＲ量に基づいて上記ＥＧＲ制御弁を開閉
    する開度調整手段と、エンジンの燃焼状態に基づいて上
    記ＥＧＲ制御弁の開度を補正する補正手段とを設けたこ
    とを特徴とするエンジンの制御装置。
  7. 【請求項７】 上記エンジンは排気ターボ過給機付ディ
    ーゼルエンジンであって、上記補正手段は、燃料噴射時
    期が進角制御されている場合に、上記ＥＧＲ制御弁を閉
    じる方向に補正すべく上記開度調整手段を制御するもの
    であることを特徴とする請求項６記載のエンジンの制御
    装置。
  8. 【請求項８】 上記エンジンは排気ターボ過給機付ガソ
    リンエンジンであって、上記補正手段は、点火時期が進
    角制御されている場合に、上記ＥＧＲ制御弁を閉じる方
    向に補正すべく上記開度調整手段を制御するものである
    ことを特徴とする請求項６記載のエンジンの制御装置。
JP6262534A 1994-10-26 1994-10-26 エンジンの制御装置 Pending JPH08121261A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6212467B1 (en) 1998-05-05 2001-04-03 Daimlerchrysler Ag Electronic engine control system
US8706385B2 (en) 2007-06-08 2014-04-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas recirculation device of internal combustion engine, and control method for the device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6212467B1 (en) 1998-05-05 2001-04-03 Daimlerchrysler Ag Electronic engine control system
US8706385B2 (en) 2007-06-08 2014-04-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas recirculation device of internal combustion engine, and control method for the device

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