JPH09280117A - ディーゼルエンジンの制御装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンの制御装置Info
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- JPH09280117A JPH09280117A JP8086368A JP8636896A JPH09280117A JP H09280117 A JPH09280117 A JP H09280117A JP 8086368 A JP8086368 A JP 8086368A JP 8636896 A JP8636896 A JP 8636896A JP H09280117 A JPH09280117 A JP H09280117A
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- pressure
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
を実施することが可能なディーゼルエンジンの制御装置
を提供すること。 【解決手段】 吸入空気量計測手段1と、エンジン回転
数計測手段2と、吸気温計測又は演算手段3と、EGR
量演算手段4と、EGR温度演算手段5と、各手段1〜
5の出力により圧力を演算する吸気系圧力演算手段6
と、この吸気系圧力演算手段6と基準となる吸気系圧力
基準値設定手段7との値を比較する圧力比較手段8と、
この圧力比較手段8の比較結果に応じて、EGR制御装
置故障判定を行うEGR制御装置故障判定手段9とによ
って構成されている。
Description
段と、当該吸気量計測手段の出力によって、吸気系圧
力,排気系圧力、及びその差圧を演算する圧力予測手段
と、EGR制御装置と、燃料噴射ポンプを有するディー
ゼル機関の制御装置であって、EGR制御装置の故障診
断と、EGR故障時の燃料噴射ポンプの制御に関する。
は、特開平6−249077号公報に記載されているよ
うに、実際に圧力センサを有し、EGR弁前後差圧を計
測し故障診断を行うものや、特開平7−42622号公
報に記載されているように、EGR通路に温度センサを
持ち、EGR通路温度によって、故障診断を行うものが
ある。
ような従来の診断方式では、センサを追加する必要があ
る為、診断に用いるセンサの故障に対する対応が必要で
あり、制御システムが複雑になるばかりでなく、新たな
センサを要する為、コスト増になるという問題点があっ
た。
目してなされたもので、吸気圧、排気圧、またはその差
圧を予測する手段によって得られた値と、予めコントロ
ールユニット内に記憶させた所定値を比較し、比較結果
が所定値以上の場合に、EGR制御装置の故障を診断す
ることにより上記問題を解決することを目的としてい
る。また、上記の比較結果の差に応じて、燃料噴射量を
制御することによって、スモークの悪化や、EGR弁装
置の更なる損傷与えることなく、走行可能とすることを
目的とする。
ため、請求項1記載の発明では、吸入空気量計測手段
と、排気ガスを吸気系に還流するEGR制御装置を有す
るディーゼル機関に於て、吸入空気量計測手段の出力か
ら吸気系圧力を予測する吸気系圧力予測手段と、該吸気
系圧力予測手段によって得られた値と、予め制御装置に
記憶された所定値を比較する吸気系圧力比較手段を有
し、該吸気系圧力比較手段によって得られた比較値が所
定値以上の場合、前記EGR制御装置の故障を判定する
構成とした。また、請求項2記載の発明では、吸入空気
計測手段と、排気ガスを吸気系に還流するEGR制御装
置を有するディーゼル機関に於て、吸入空気量計測手段
の出力から排気系圧力を予測する排気系圧力予測手段
と、該排気系圧力予測手段によって得られた値と、予め
制御装置に記憶された所定値を比較する排気系圧力比較
手段を有し、該排気系圧力比較手段によって得られた比
較値が所定値以上の場合前記のEGR制御装置の故障を
判定する構成とした。また、請求項3記載の発明では、
吸入空気計測手段と、排気ガスを吸気系に還流するEG
R制御装置と、燃焼室内に燃料を噴射するノズルに燃料
を圧送供給する燃料噴射ポンプを有するディーゼル機関
に於て、請求項1記載の吸気系圧力予測手段の予測吸気
系圧力と、請求項2記載の排気系圧力予測手段の予測排
気系圧力との差を演算するEGR制御装置前後差圧演算
手段と、該EGR制御装置前後差圧演算手段によって得
られた値と、予め制御装置に記憶された所定値を比較す
るEGR制御装置前後差圧比較手段を有し、該EGR制
御装置前後差圧比較手段によって得られた比較値が所定
値以上の場合、前記のEGR制御装置の故障を判定する
構成とした。また、請求項4記載の発明では、吸入空気
量計測手段と、排気ガスを吸気系に還流するEGR制御
装置、電子制御燃料噴射ポンプを有するディーゼル機関
に於て、請求項1項記載の吸気系圧力比較手段によって
得られた比較値に応じて、燃料噴射量を補正制御する構
成とした。また、請求項5記載の発明では、吸入空気量
計測手段と、排気ガスを吸気系に還流するEGR制御装
置、電子制御燃料噴射ポンプを有するディーゼル機関に
於て、請求項2項記載の排気系圧力比較手段によって得
られた比較値に応じて、燃料噴射量を補正制御する構成
とした。また、請求項6記載の発明では、吸入空気量計
測手段と、排気ガスを吸気系に還流するEGR制御装
置、電子制御燃料噴射ポンプを有するディーゼル機関に
於て、請求項3項記載のEGR制御装置前後差圧比較手
段によって得られた比較値に応じて、燃料噴射量を補正
制御する構成とした。
図面に基づいて説明する。図1は、請求項1記載の発明
に対応した実施の形態1における吸気系圧力演算の構成
とEGR制御装置の故障検出手段をブロック図で示した
図である。まず吸気系圧力演算の構成を説明すると、吸
気量計測手段1と、エンジン回転数計測手段2と、吸気
温計測又は演算手段3と、EGR量演算手段4と、EG
R温度演算手段5と、上記各手段1〜5の出力により圧
力を演算する吸気系圧力演算手段6とから構成してい
る。また、故障診断は、吸気系圧力演算手段6と、基準
となる吸気系圧力基準値設定手段7の値を比較する圧力
比較手段8を有し、該圧力比較手段8の比較結果に応じ
て、EGR制御装置故障判定を行うEGR制御装置故障
判定手段9によって構成されている。
施の形態2における排気系圧力演算の構成と、EGR制
御装置の故障検出手段をブロック図で示した図である。
排気系圧力演算の構成は、シリンダから排出される空気
量(排気量)を計測又は演算する排気量計測又は演算手
段21と、EGR量演算手段4と、排気温演算手段23
と、エンジン回転数計測手段2と、上記各手段2,4,
21,23の出力から排気系の圧力を演算する排気系圧
力演算手段25から構成されている。また、故障診断
は、排気系圧力演算手段25と、基準となる排気系圧力
基準値設定手段26の値を比較する圧力比較手段27を
有し、該圧力比較手段27の比較結果に応じて、EGR
制御装置故障判定を行うEGR制御装置故障判定手段2
8によって構成されている。
施の形態3における吸気系と排気系の差圧部の構成と、
EGR制御装置の故障検出手段をブロック図で示した図
である。吸気系、排気系の演算ブロックは図1、図2に
準じる為、ここでは、再記していないが、吸気系圧力演
算手段6と、排気系圧力演算手段25との差圧を演算す
る差圧演算手段33と、基準となる差圧を設定する差圧
基準値設定手段34とを比較する差圧比較手段35とを
有し、該差圧比較手段35の比較結果に応じて、EGR
制御装置故障判定を行うEGR制御装置故障判定手段3
6によって構成されている。
施の形態4における吸気系圧力演算の構成と噴射量補正
手段をブロック図で示した図である。まず吸気系圧力演
算の構成を説明すると、実施の形態1と同様に吸気量計
測手段1と、エンジン回転数計測手段2と、吸気温計測
又は演算手段3と、EGR量演算手段4と、EGR温度
演算手段5と、各手段1〜5の出力により圧力を演算す
る吸気系圧力演算手段6とから構成している。また、燃
料噴射量補正は、吸気圧力演算手段6と、吸気系圧力基
準値設定手段47の値を比較する圧力比較手段48を有
し、該圧力比較手段48の比較結果に応じて、燃料噴射
量補正を行う燃料噴射量補正手段49によって構成され
ている。
の形態5における排気系圧力演算の構成と、噴射量補正
手段をブロック図で示した図である。排気系圧力演算の
構成は、シリンダから排出される空気量(排気量)を計
測又は演算する排気量計測又は演算手段21と、EGR
量演算手段4と、排気温演算手段23と、エンジン回転
数計測手段2と、上記各手段2,4,21,23からの
出力から排気系圧力を演算する排気系圧力演算手段25
から構成されている。また、噴射量補正は、排気系圧力
演算手段25と、基準となる排気系圧力基準値設定手段
56の値を比較する圧力比較手段57を有し、該圧力比
較手段57の比較結果に応じて、燃料噴射量補正を行う
噴射量補正手段58によって構成されている。
の形態6における吸気系と排気系の差圧部の構成と、噴
射量補正手段をブロック図で示した図である。吸気系、
排気系の演算ブロックは図4、図5に準じる為、ここで
は、再記していないが、吸気系圧力演算手段6と、排気
系圧力演算手段25との差圧を演算する差圧演算手段3
3と、基準となる差圧を設定する差圧基準値設定手段6
4とを比較する差圧比較手段65とを有し、該差圧比較
手段65の比較結果に応じて、燃料噴射量補正を行う噴
射量補正手段66によって構成されている。
ンジンのEGR制御への適用について、温度センサや圧
力センサが無く、ステップモータによってEGR制御弁
のリフトを制御する手段を有する場合について、吸気
系,排気系圧力予測部をフローチャートを用いて説明す
る。図7〜27に実施の形態のフローとそれに必要なテ
ーブル、マップを示す。まず圧力演算について図7、図
8のフローを説明する。
る吸気系(インテークマニホルド、コレクタ)圧力の演
算フローである。はじめに、シリンダ吸入新気量(吸気
量)Qac、シリンダ吸入EGR量Qec、吸入新気温
度(吸気温度)Ta、EGR温度Te、体積効率相当値
Kinを読み込む。各パラメータの演算方法は後で述べ
る。S2で以上のパラメータを用い、下記式(a)を用
いて吸気系圧力Pmを演算し、処理を終了する。
GR取り出し口)の演算のフローである。はじめに、シ
リンダから排出される排気量Qexh、EGR量Qe、
排気温度Texh、エンジン回転数Neを読み込む。各
パラメータの演算方法は後て述べる。S12で以上のパ
ラメータを用い、下記式(b)を用いて排気系圧力Pe
xh演算し、処理を終了する。
である。はじめに、エアフローメータの出力電圧を読み
込み、S22でその出力からテーブル変換で吸気量を演
算する。S23でその値に加重平均処理を行った値Qa
s0を求める。S24でエンジン回転数Neを読み込
む。S25でQas0とNe及び定数KCON#から1
シリンダあたりの吸気量Qac0を演算する。S26で
Qas0のn回演算分のディレイ処理を行いコレクタ入
口の新気量Qacnを演算する。S27で容積比Kvo
lと体積効率相当値Kinを用いて、Qacnから図示
するような処理を行ってシリンダ吸入新気量Qacを求
め、処理を終了する。
算するフローである。はじめに、EGR量Qe、エンジ
ン回転数Neを読み込む。Qeの演算方法については後
で述べる。S33でQe、Ne及び定数KCON#から
1シリンダあたりの吸入EGR量Qecnを演算する。
S34で容積比Kvol、体積効率相当値Kinを用
い、図示するような処理を行ってシリンダ吸入EGR量
Qecを演算し、処理を終了する。
算するフローである。当処理は吸気温を計測するデバイ
スが存在する場合は不要である。まず、吸気圧Pmを読
み込み、S42で図示するような演算を行って処理を終
了する。S42におけるTA#やTOFF#は水温等に
より補正してもよい。
演算するフローである。まず、排気温度Texhを読み
込み、S52で図示するような演算を行って処理を終了
する。Texhの演算については後で述べる。
フローである。まず吸気圧Pm、エンジン回転数Neを
読み込む。S62でPmから例えば図14のようなテー
ブルを用いてKinpを演算する。S63でNeから例
えば図15のようなテーブルを用いてKinnを演算す
る。S64でKinp、Kinnを用いて体積効率相当
値Kinを演算し、処理を終了する。
ーである。本処理は排気温を計測するデバイスが存在す
る場合は不要である。まず、燃料噴射量のサイクル処理
値Qfo、吸気温度サイクル処理値Tno、排気圧Pe
xhを読み込む。S74でQfoより例えば図17のよ
うな排気温度ベーステーブルからTexhbを演算す
る。S75でTnoから図示するような式で吸気温度補
正係数Ktexh1を演算する。S76でPexhより
図示するような式で排圧上昇による温度上昇補正係数K
texh2を演算する。S77でTexhb、Ktex
h1、Ktexh2より排気温度Texhを演算して処
理を終了する。
ある。まず、吸気圧Pm、排気圧Pexh、ステップモ
ータ式EGR制御弁のステップモータステップ数Ste
pを読み込む。S82でStepからEGR流路面積A
veを例えば図19のようなテーブルから演算する。S
83で図示するような式でEGR流量Qeを演算し処理
を終了する。ここでKR#は定数で、ほぼ(2×ρ)
1/2 に等しい値である。 (ρ:排気密度)図27に吸気温、燃料噴射量、吸入空
気量のサイクル処理のフローを示す。まず吸入新気量Q
ac、燃料噴射量Qsol、シリンダ吸気温度Tnを読
み込む。Tnについては例えば図示するような式で演算
される。S232でQac、Qsol、Tnにサイクル
処理を施す。Qac、Tnはシリンダ数から1引いた
分、Qsolは2引いた分のディレイ処理を行い、それ
ぞれQexh、Tno、Qfoとし処理を終了する。
を示したものである。図20は指令のステップ数Ste
pを演算するフローである。まず、吸気圧Pm、排気圧
Pexh、要求EGR量Tqeを読み込む。S92で図
示するような式でEGR弁要求流路面積Tavを演算す
る。ここでKR#は図18のところで説明した値を用い
れば良い。S93でTavより例えば図21のような流
路面積とステップ数の関係を示すテーブルから目標のス
テップ数を演算として処理を終了する。
である。まず、エンジン回転数Ne、目標EGR率Me
gr、シリンダ吸入新気量Qacを読み込む。S102
でQacにMegrを乗ずることにより目標の吸入EG
R量Tqec0を求める。S103でTqec0に吸気
系容量分の進み処理を行い、Tqecを求める。S10
4でTqecとNe及び定数KCON#から要求EGR
量Tqeを演算し処理を終了する。
るフローである。まず、エンジン回転数Neと燃料噴射
量Qsolを読み込み、S112で予め設定された図2
4のような目標EGR率のマップを検索してMegrと
して処理を終了する。
ローである。まず、エンジン回転数Ne、コントロール
レバー開度CLを読み込む。S122でNe、CLから
図26のようなマップを検索して基本燃料噴射量Mqd
rvを求める。S123で水温等各種補正を行いQso
l1とする。S124で最大燃料噴射量の制限を行いQ
solとし処理を終了する。
示部についてフローチャートに基づいて演算する。図2
8には吸気系圧力予測値に基づく、EGR制御装置故障
診断演算を示す。S131で、前記吸気圧Pmを読み込
み、S132でPm演算条件に該当する通転条件に対し
て、予めコントロールユニット内に記憶された基準Pm
を読み込む。S133でPmと基準Pmの差を演算し、
S134で△Pmと予めコントロールユニット内に記憶
された所定値との比較を行ない、△Pmが所定値より大
きい場合には、S135で故障診断を行なうと共に、S
136で、故障の表示出力を出す。この結果、例えば、
車室内の表示器がEGR制御装置の故障表示を行なう。
GR制御装置故障診断演算を示す。図28に対して、前
記PmをPexhに切替えた以外は、同様である。
に基づく、EGR制御装置故障診断演算を示す。図28
に対して、S151でPm、Pexhを読み込み、S1
52で差圧を演算し、その差圧に基づいて、故障診断す
る以外は同様である。
AXの補正演算のフローを示したものである。図31に
例をとると、図28に対して、S163での差異演算迄
は、同一であり、S164で差異演算結果△Pmによっ
て、最大噴射量の補正値を演算し、S165で、最大噴
射量QsolMAXを補正するところが異なり、この結
果、電子制御式燃料噴射ポンプにおける最大噴射量が制
限される。
あるが、図示のように、図31での△Pm、図32での
△Pexh、図33での△Pに対して、補正値が設定さ
れている。従って、図31を例にとると、予めコントロ
ールユニット内に設定された最大噴射量QsolMAX
に対して、上記補正量を減算が出力されるQsolMA
Xとなる。
基準△Pexh、基準△P)の読み込みを行なう条件を
設定する演算のフローを示したものである。S191
で、運転条件が所定の定常状態かの判定か行なわれる。
これは、エンジン回転数、燃料噴射量か各々所定値の近
傍であり、又その変化量が所定値以上か否かで判定され
る。S192でEGR領域か否かの判定が行なわれ、E
GR領域で有る場合には、所定期間EGRをカットする
W/OEGR信号がS193で出力される。そして上記
条件か成立したとき、S194にて、EGR診断又は、
最大噴射畳補正演算が許可され、前記のEGR診断や、
最大噴射量補正値演算のフローが実行される。これら演
算された圧力と、基準値に差がでるのは、演算上では、
EGR弁に故障が無く、EGR弁の開口面積が前記演算
で求められた所定の値になっていると判断しているのに
対して、実際にはEGR弁が故障し、特定の位置に固定
されたためであり、この結果は、吸入空気量検出結果に
反映され、圧力演算結果に誤差として検出できるのであ
る。尚、今回、電子制御式燃料噴射ポンプの構成、並び
に基本的な制御部分については公知で有るため、説明を
省略する。又、ステップモータ式EGR弁についても、
構成等は公知の為説明は省略する。
述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計の変更等があっても、本発明に含まれる。
から圧力を演算し、その結果と、基準として予めコント
ロールユニット内に記憶された基準値と比較することに
よって、EGR診断を実施するため、他のセンサを用い
ることなく故障診断が行なえる。また、この結果に基づ
き、最大噴射量を補正できるため、EGR弁に対した更
なる損傷を与えることなく、例えばディーラにまで車両
を運転していくことが可能となる。また、エアフロメー
タ出力からダイレクトに検出する場合に対して、圧力は
吸入空気量の2乗に比例するため、検出は容易になる。
尚、今回圧力をダイレクトに用いるように示したが、圧
力予測値の平均値を用いるようにすることによって、更
に検出は容易になる。
制御装置の故障検出手段のブロック図である。
R制御装置の故障検出手段のブロック図である。
と、EGR制御装置の故障検出手段のブロック図であ
る。
補正手段のブロック図である。
量補正手段のブロック図である。
と、噴射量補正手段のブロック図である。
る。
る。
ある。
である。
る。
る。
処理の演算フローである。
故障診断の演算フローである。
故障診断の演算フローである。
R制御装置故障診断の演算フローである。
ーである。
ーである。
ーである。
算フローである。
Claims (6)
- 【請求項1】 吸入空気量計測手段と、排気ガスを吸気
系に還流するEGR制御装置を有するディーゼル機関に
於て、吸入空気量計測手段の出力から吸気系圧力を予測
する吸気系圧力予測手段と、該吸気系圧力予測手段によ
って得られた値と、予め制御装置に記憶された所定値を
比較する吸気系圧力比較手段を有し、該吸気系圧力比較
手段によって得られた比較値が所定値以上の場合、前記
EGR制御装置の故障を判定することを特徴とするディ
ーゼルエンジンの制御装置。 - 【請求項2】 吸入空気計測手段と、排気ガスを吸気系
に還流するEGR制御装置を有するディーゼル機関に於
て、吸入空気量計測手段の出力から排気系圧力を予測す
る排気系圧力予測手段と、該排気系圧力予測手段によっ
て得られた値と、予め制御装置に記憶された所定値を比
較する排気系圧力比較手段を有し、該排気系圧力比較手
段によって得られた比較値が所定値以上の場合、前記E
GR制御装置の故障を判定することを特徴とするディー
ゼルエンジンの制御装置。 - 【請求項3】 吸入空気計測手段と、排気ガスを吸気系
に還流するEGR制御装置と、燃焼室内に燃料を噴射す
るノズルに燃料を圧送供給する燃料噴射ポンプを有する
ディーゼル機関に於て、請求項1記載の吸気系圧力予測
手段の予測吸気圧力と、請求項2記載の排気系圧力予測
手段の予測排気圧力との差を演算するEGR制御装置前
後差圧演算手段と、該EGR制御装置前後差圧演算手段
によって得られた値と、予め制御装置に記憶された所定
値を比較するEGR制御装置前後差圧比較手段を有し、
該EGR制御装置前後差圧比較手段によって得られた比
較値が所定値以上の場合、前記EGR制御装置の故障を
判定することを特徴とするディーゼルエンジンの制御装
置。 - 【請求項4】 吸入空気量計測手段と、排気ガスを吸気
系に還流するEGR制御装置、電子制御燃料噴射ポンプ
を有するディーゼル機関に於て、請求項1項記載の吸気
系圧力比較手段によって得られた比較値に応じて、燃料
噴射量を補正制御することを特徴とするディーゼルエン
ジンの制御装置。 - 【請求項5】 吸入空気量計測手段と、排気ガスを吸気
系に還流するEGR制御装置、電子制御燃料噴射ポンプ
を有するディーゼル機関に於て、請求項2項記載の排気
系圧力比較手段によって得られた比較値に応じて、燃料
噴射量を補正制御することを特徴とするディーゼルエン
ジンの制御装置。 - 【請求項6】 吸入空気量計測手段と、排気ガスを吸気
系に還流するEGR制御装置、電子制御燃料噴射ポンプ
を有するディーゼル機関に於て、請求項3項記載のEG
R制御装置前後差圧比較手段によって得られた比較値に
応じて、燃料噴射量を補正制御することを特徴とするデ
ィーゼルエンジンの制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8086368A JPH09280117A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | ディーゼルエンジンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8086368A JPH09280117A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | ディーゼルエンジンの制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09280117A true JPH09280117A (ja) | 1997-10-28 |
Family
ID=13884947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8086368A Pending JPH09280117A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | ディーゼルエンジンの制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09280117A (ja) |
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- 1996-04-09 JP JP8086368A patent/JPH09280117A/ja active Pending
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