JPS58117348A - 粒子捕集器と排気ガス再循環制御装置とを備えたディーゼル機関の粒子捕集器再生運転方法 - Google Patents

粒子捕集器と排気ガス再循環制御装置とを備えたディーゼル機関の粒子捕集器再生運転方法

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JPS58117348A
JPS58117348A JP56214534A JP21453481A JPS58117348A JP S58117348 A JPS58117348 A JP S58117348A JP 56214534 A JP56214534 A JP 56214534A JP 21453481 A JP21453481 A JP 21453481A JP S58117348 A JPS58117348 A JP S58117348A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車等の車輌に用いられるディーゼル機関の
排気ガス再循環制御方法に係る。
ディーゼル機関に於て、ディーゼル機関より排出される
排気ガス中のNOxを低減するために、排気ガスの一部
を吸気系へ還流させる所謂排気ガス再循環を行うことが
考えられている。ディーゼル機関に於ける排気ガス再循
環は、機関燃焼室内に導入される吸入空気(新気)のう
ちの過剰分の少くとも一部を排気ガスに瞳換えることを
基本としており、それは排気スモーク対策を含む総合的
な排気ガスの浄化と機関運転性とを両立させる上で、過
剰空気量に対応した流量にて行われる必要がある。
一般的な排気ガス再循環の流量制御は、機関負荷或いは
機関負荷と機関回転数とに応じて排気ガス再循環制御弁
の開弁量を制御することにより行われている。しかし、
排気ガス再循環制御弁の開弁量が機関負荷或いは機関負
荷と機関回転数とに応じて制御されても吸気管負圧が変
動すると、それに伴い排気系圧力と吸気系圧力の差圧が
変動することにより排気ガス再循環流量が変動する。
このため、機関排気系に設けられた粒子捕集器に捕捉さ
れた粒子を焼失させるために、吸気絞りが行われ、これ
により吸気管負圧が増大すると、排気ガス再循環流量が
適正値を越えて増大し、所11EGR過多が生じ、排気
ガス中の黒煙及び未燃焼成分が増大し、更に運転性及び
燃費が悪化する。
本発明は粒子捕集器の再生のために吸気絞りが行われて
も過剰な排気ガス再循環を行うことがない改良されたデ
ィーゼル機関の排気ガス再循環制御方法を提供すること
を目的としている。
かかる目的は、本発明によれば、排気系に設けられた粒
子捕集器に捕捉された粒子を焼失させるために選択的に
吸気絞りが行われるディーゼル機関の排気ガス再循環制
御方法に於て、吸気絞り時には吸気絞りに伴う吸気管負
圧の増大に応じて排気ガス再循環制御弁の開弁量を減少
せしめることを特徴とするディーゼル機関の排気ガス再
循環制御方法によって達成される。
以下に添付の図を参照しつつ本発明を実施例について詳
細に説明する。
添付の第1図は本発明による排気ガス再循環制御方法を
実施する排気ガス再循環装置を備えたディーゼル機関を
示す概略構成図である。図に於て、1はディーゼル機関
を示しており、このディーゼル機関はシリンダボア2内
にピストン3を摺動自在に受入れ、該ピストンはその上
方に燃焼室4を郭定している。ディーゼル機関1は燃焼
室4に連通する渦流室5を有しており、該渦流室には燃
料噴射ノズル40よりディーゼル機関用の液体燃料が噴
射供給されるようになっている。
ディーゼル機関1は吸気マニホールド6及び吸気ボート
7を経て燃焼室4内に空気を吸入し、燃焼室4より排気
ポート8を経て排気マニホールド9へ排気ガスを排出す
る。吸気ボート7と排気ポート8は各々ポペット弁によ
り開閉されるようになっており、図に於ては、符号10
により排気用のポペット弁のみが示されている。
排気マニホールド9には排気!!IL粒子捕染器12、
排気管13が順に接続されている。
吸気マニホールド6には吸気管41が接続され、該吸気
管41には前記燃焼室4に吸入される空気の流量を制御
する吸気絞り弁42が設けられている。吸気絞り弁42
は弁軸42aに担持されたバタフライ弁として構成され
、レバー43を介してダイヤフラム装置44のロッド4
5に連結され、該ダイヤフラム装置によって駆動される
ようになっている。ダイヤフラム装置44はダイヤフラ
ム46を有し、該ダイヤフラム46はそのダイヤフラム
室47に導入される負圧の増大に応じて圧縮コイルばね
48のばね力に抗して図にて下方へ移動し、吸気絞り弁
42を閉弁方向、即ち吸気絞りを行う方向へ駆動するよ
うになっている。
ダイヤフラム室47には図示されていない負圧ポンプが
発生する負圧が導管28.49、開閉弁50及び導管5
1.52を経て選択的に供給されるようになっている。
開閉弁50は電磁作動式の開閉弁として構成され、電磁
装置に通電が行われていない時には閉弁し、これに対し
前記電磁装置に通電が行われている時には開弁するよう
になっている。またダイヤフラム室47には開閉弁53
より大気圧が導管54及び52を経て選択的に供給され
るようになっている。開閉弁53は電磁作動式の開閉弁
として構成され、電磁装置に通電が行われていない時に
は閉弁し、これに対し前記電磁装置に通電が行われてい
る時には開弁するようになっている。開閉弁50に通電
が行われ、開閉弁53に通電が行われていない時にはダ
イヤフラ5− ム室47に負圧が導入されることにより吸気絞り弁42
の吸気絞り度が増大し、これに対し開閉弁50に通電が
行われず、開閉弁53に通電が行われている時にはダイ
ヤフラム室47の負圧が減少することにより吸気絞り弁
42はその絞り度を減少し、また開閉弁50及び53の
いづれにも通電が行われていない時にはダイヤフラム室
47に流体圧が封入され、吸気絞り弁42はその時の開
度位置に保持される。
開閉弁50及び53に対する通電は制御装置35によっ
て制御されるようになっている。制御装置35はCPU
、ROM、RAM等を含んだそれ自身周知のマイクロコ
ンピュータであってよく、f!A関角荷と機関回転数と
に応じた適正な吸気絞り弁開度(制御目標開度)をRO
Mに記憶しており、粒子捕集器12の再生時には燃料噴
射ポンプ38に設けられたポンプレバー開度センサ36
及び機関回転数センサ37によって測定される機関負荷
と機関回転数に対応する制御目標開度をROMより読出
し、該制御目標開度と吸気絞り弁開度セン6− サ56により測定される吸気絞り弁42の実際の開度と
の比較を行い、その比較結果に基いて開閉弁50及び5
3に対する通電の制御を行うようになっている。即ち、
制御′@置は開度センサ56により測定される吸気絞り
弁の開度が前記制御目標開度より大きい時には開閉弁5
0にのみ通電を行い、これに対し前記開度が前記制御目
標開度より小さい時には開閉弁53にのみ通電を行い、
また前記開度が前記制御目標開度に成る制(財)許容幅
をもって等しい時には開閉弁50及び53のいづれにも
通電を行わないようになっている。
これにより吸気絞り弁42は粒子捕集器12の再生時に
はその時の機関の運転状態に応じて適切な吸気絞り位置
にもたらされ、これにより排気ガス温度が上袢して粒子
捕集器12に捕捉されている粒子が焼失する。尚、負圧
センサ57により検出される吸気管負圧が所定値を越え
て増大したとき、或いは排気ガス温度センサ58により
検出される排気ガス濃度が所定値を越えて増大したとき
には上述の如き目標開度制御に凌駕して吸気絞り弁42
の吸気絞り廉が減少せしめられるようになっている。
14は排気ガス再循環制御弁を示している。排気ガス再
循環制御弁14はその入口ボート15を導管16により
排気マニホールド9に形成された排気ガス取入れボート
17に接続され、また出口ボート18を導管19により
吸気マニホールド6に形成された排気ガス注入ボート2
0に接続されている。排気ガス再循環制御弁14は弁要
素21を含み、該弁要素21は弁座部22と共働して出
口ボート18を開閉し、またその実効開口面積を制御す
るようになっている。この弁要素21は弁ロッド23に
よりダイヤフラム装置24に連結され、このダイヤフラ
ム装置によって駆動されるようになっている。ダイヤフ
ラム装置24はダイヤフラム25を含んでおり、該ダイ
ヤフラムはそのダイヤフラム室26に導入される負圧の
増大に応じて圧縮コイルばね27の作用に抗して図にて
上方へ駆動され、前記弁要素21を上方へ移動させて出
口ボート18を開き、またその実効開口断面積を増大す
るようになっている。
ダイヤフラム室26には図示されていない負圧ポンプが
発生する負圧が導管28.29、開閉弁30、導管31
.32を経て供給され、また開閉弁33、導管34.3
2を経て大気圧が供給されるようになっている。
開閉弁32は常閉型電磁弁として、また開閉弁33は常
開型電磁弁として構成される。開閉弁30.33には制
御装置35が発生するパルス信号が与えられ、これによ
り開閉弁3’0,33は各々そのパルス信号のデユーテ
ィ比に応じて所定の時間比をもって開閉し、導管32に
そのデユーティ比に応じた負圧を与えるようになってい
る。この場合パルス信号のデユーティ比が大きい程導管
32に大きい負圧が生じる。
制御装置35は予め機関負荷と機関回転数とに対応した
デユーティ比制御データをROMに記憶しており、燃料
噴射ポンプ38のポンプレバー開度センサ36により測
定される機関負荷と機関回転数センサ37により測定さ
れる機関回転数に対9一 応するデユーティ比制御データを検索してこれをROM
より読出し、このデユーティ比制御データと排気ガス再
循環制御弁14に設けられた開弁量センサ39により測
定された開弁量のデータとの比較を行い、その比較結果
に基いて所定のデユーティ比のパルス信号を開閉弁30
.33へ出力するようになっている。即ち制御装置35
はデユーティ比制御データが開弁量データに等しい時に
は今までと同じデユーティ比のパルス信号を出力し、デ
ユーティ比制御データが開弁量データより大きい時には
パルス信号のデユーティ比を今までより小さくし、これ
に対しデユーティ比制御データが開弁量データより小さ
い時には出力するパルス信号のデユーティ比を今までよ
り大きくするようになっている。
ROMが記憶しているデユーティ比制御データは、吸気
絞りが行われていない状態にある時に機関回転数及び機
関負荷に応じて決まる所定の流量による排気ガス再循環
が行われている時の排気ガス再循環制御弁の開弁量に暴
くものであり、これ10− は機関負荷と機関回転数とに対応する目標開弁量として
機関負荷と機関回転数とをキーワードとしてROMに記
憶されている。この目標開弁量は実験により或いは理論
計算により求められる。また、制御装置35は差圧セン
サ60が測定する吸気系圧力と排気系圧力との差圧を測
定し、その差圧の増大に応じて第2図に示されている如
き補正係数に基き前記目標開弁量を減少すべく修正制御
するようになっている。
従って、粒子捕集器12の再生時に於て吸気絞り弁42
によって吸気絞りが行われ、そのに伴い吸気管負圧が増
大し、吸気系圧力と排気系圧力との差圧が増大しても上
述の如く目標開弁量が修正制御されることにより、その
吸気管負圧の増大に伴い排気ガス再循環制御弁14の開
弁量が減少せしめられ、これによりこの時も適正な流量
にて排気ガス再循環が行われる。
吸気絞り時の吸気管負圧の増大に伴う修正制御は負圧セ
ンサ57により検出される吸気管負圧に応じた第3図に
示されている如き補正係数に基き行われてもよい。また
、制御装置235のROMに吸気絞り時に於ける適当な
目標開弁量を機関負荷と機関回転数とに応じて予め記憶
させておき、吸気絞り時にはこの記憶データに基き排気
ガス再循環制御弁の開弁量が制御されるよう構成されて
いてもよい。
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発
明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当
業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による排気ガス再循環制御方法を実施す
る排気ガス再循環制御装置を備えたディーゼル機関の一
つの実施例を示す概略構成図、第2図及び第3図は排気
ガス再循環制御弁の冊弁量補正係数を示すグラフである
。 1・・・ディーゼル機関、2・・・シリンダボア、3・
・・ピストン、4・・・燃焼室、5・・・渦流室、6・
・・吸気マニホールド、7・・・吸気ボート、8・・・
排気ボート。 9・・・排気マニホールド、10・・・ポペット弁、1
1・・・排気管、12・・・粒子捕集器、13・・・排
気管、14・・・排気ガス再循環制御弁、15・・・入
口ボート。 16・・・導管、17・・・排気ガス取入ボート、18
・・・出口ボート、19・・・導管、20・・・排気ガ
ス注入水、−ト、21・・・弁要素、22・・・弁座部
、23・・・弁ロッド、24・・・ダイヤフラム装置、
25・・・ダイヤフラム、26・・・ダイヤフラム室、
27・・・圧縮コイルばね、28.29・・・導管、3
0・・・開閉弁、31゜32・・・導管、33・・・開
閉弁、34・・・導管、35・・・制御装置、36・・
・ポンプレバー開度センサ、37・・・機関回転数セン
サ、38・・・燃料噴射ポンプ、40・・・燃料噴射ノ
ズル、41・・・吸気管、42・・・吸気絞り弁、43
・・・レバー、44・・・ダイヤフラム装置。 45・・・ロッド、46・・・ダイヤフラム、47・・
・ダイヤフラム室、48・・・圧縮コイルばね、49・
・・導管。 50・・−開閉弁、51.52・・・導管、53・・・
開閉弁。 54・・・導管、56・・・開度センサ、57・・・負
圧センサ、58・・・排気ガス温度センサ、60・・・
差圧センサ 13−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 排気系に設けられた粒子捕集器に捕捉された粒子を焼失
    させるために選択的に吸気絞りが行われるディーゼル機
    関の排気ガス再循環tiI制御方法に於て、吸気絞り時
    には吸気絞りに伴う吸気管負圧の増大に応じて排気ガス
    再循環制御弁の開弁量を減少せしめることを特徴とする
    ディーゼル機関の排気ガス再循環制御方法。
JP56214534A 1981-12-28 1981-12-28 粒子捕集器と排気ガス再循環制御装置とを備えたディーゼル機関の粒子捕集器再生運転方法 Granted JPS58117348A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6050210A (ja) * 1983-08-29 1985-03-19 Mitsubishi Motors Corp ディ−ゼルエンジンの排ガス再循環装置
JPS61118531A (ja) * 1984-08-14 1986-06-05 ロ−ベルト・ボツシユ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 内燃機関用の制御装置及び燃焼室への供給ガスを制御する方法

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