(57)【要約】【課題】排気還流弁開度が一定であっても、エンジンの吸気圧や排気圧によって排気ガスの還流量が大きく変動するため、大気圧および外気温により排気還流弁開度を補正するのみでは、窒素酸化物を効率良く低減するには十分でない、という問題があった。【解決手段】エンジン負荷ＬＦを検出するラック位置センサ７１と、エンジン回転数Ｎｅを検出する回転数センサ７２と、エンジン吸気圧Ｐｉを検出する吸気圧センサ７３と、エンジン排気圧Ｐｇを検出する排気圧センサ７４と、検出されたエンジン吸気圧Ｐｉと検出されたエンジン排気圧Ｐｇの差圧ΔＰを算出するとともに、検出されたエンジン負荷ＬＦおよび検出されたエンジン回転数Ｎｅに応じたＥＧＲ弁開度Ｌｅ、算出された差圧ΔＰに応じた開度補正値Ｋαを記憶し、開度補正値ＫαによってＥＧＲ弁開度Ｌｅを補正するＥＣＵ７と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路と吸気通路との間を連通する排気還流通路を排気還流弁によって開閉し、該排気還流通路を介して前記排気通路から前記吸気通路に排気ガスの一部を還流する排気ガス再循環装置を備えるエンジンであって、エンジン負荷を検出する負荷検出手段と、エンジン回転数を検出する回転数検出手段と、エンジン吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、エンジン排気圧を検出する排気圧検出手段と、検出されたエンジン吸気圧と検出されたエンジン排気圧の差圧を算出するとともに、検出されたエンジン負荷および検出されたエンジン回転数に応じた排気還流弁開度、算出された差圧に応じた第一の開度補正値を記憶し、該第一の開度補正値によって該排気還流弁開度を補正する制御装置と、を備えることを特徴とするエンジン。
【請求項２】
排気通路と吸気通路との間を連通する排気還流通路を排気還流弁によって開閉し、該排気還流通路を介して前記排気通路から前記吸気通路に排気ガスの一部を還流する排気ガス再循環装置を備えるエンジンであって、エンジン負荷を検出する負荷検出手段と、エンジン回転数を検出する回転数検出手段と、エンジン吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、エンジン排気圧を検出する排気圧検出手段と、検出されたエンジン吸気圧が所定の閾値を超過したか否かおよび検出されたエンジン排気圧が所定の閾値を超過したか否を判断するとともに、検出されたエンジン負荷および検出されたエンジン回転数に応じた排気還流弁開度、検出されたエンジン吸気圧が所定の閾値を超過したか否かおよび検出されたエンジン排気圧が所定の閾値を超過したか否かに応じた第一の開度補正値を記憶し、該第一の開度補正値によって該排気還流弁開度を補正する制御装置と、を備えることを特徴とするエンジン。
【請求項３】
排気通路と吸気通路との間を連通する排気還流通路を排気還流弁によって開閉し、該排気還流通路を介して前記排気通路から前記吸気通路に排気ガスの一部を還流する排気ガス再循環装置を備えるエンジンであって、エンジン負荷を検出する負荷検出手段と、エンジン回転数を検出する回転数検出手段と、エンジン吸気圧を検出する吸気圧検出手段またはエンジン排気圧を検出する排気圧検出手段と、検出されたエンジン負荷および検出されたエンジン回転数に応じた排気還流弁開度、検出されたエンジン吸気圧または検出されたエンジン排気圧に応じた第一の開度補正値を記憶し、該第一の開度補正値によって該排気還流弁開度を補正する制御装置と、を備えることを特徴とするエンジン。
【請求項４】
大気圧を検出する大気圧検出手段を備え、前記制御装置は、検出された大気圧に応じた第二の開度補正値を記憶し、該第二の開度補正値によって前記排気還流弁開度を補正することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のエンジン。
【請求項５】
エンジン冷却水の温度を検出する水温検出手段、エンジン潤滑油の温度を検出する油温検出手段、エンジン燃料の温度を検出する燃料温度検出手段の内、少なくとも一つを備え、前記制御装置は、検出されたエンジン冷却水の温度、検出されたエンジン潤滑油の温度、検出されたエンジン燃料の温度の内、少なくとも一つに応じた第三の開度補正値を記憶し、該第三の開度補正値によって前記排気還流弁開度を補正することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のエンジン。
【請求項６】
外気温を検出する外気温検出手段を備え、前記制御装置は、検出された外気温に応じた第四の開度補正値を記憶し、該第四の開度補正値によって前記排気還流弁開度を補正することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気通路と吸気通路との間を連通する排気還流通路を排気還流弁によって開閉し、該排気還流通路を介して前記排気通路から前記吸気通路に排気ガスの一部を還流する排気ガス再循環装置を備えるエンジンにおいて、排気還流弁開度を補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排気通路と吸気通路との間を連通する排気還流通路を排気還流弁によって開閉し、該排気還流通路を介して前記排気通路から前記吸気通路に排気ガスの一部を還流する排気ガス再循環装置を備えるエンジンにおいて、排気還流弁開度を補正する技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載のエンジンは、大気圧検出手段、外気温検出手段を備えており、排気還流弁開度を大気圧および外気温に応じて補正することにより、窒素酸化物を効率良く低減しようとしている。
【特許文献１】実開平２−４３４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、排気還流弁開度が一定であっても、エンジン吸気圧やエンジン排気圧によって排気ガスの還流量が大きく変動するため、大気圧および外気温により排気還流弁開度を補正するのみでは、窒素酸化物を効率良く低減するには十分でない、という問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の解決しようとする課題は以上のとおりであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００５】
すなわち、請求項１においては、排気通路と吸気通路との間を連通する排気還流通路を排気還流弁によって開閉し、該排気還流通路を介して前記排気通路から前記吸気通路に排気ガスの一部を還流する排気ガス再循環装置を備えるエンジンであって、エンジン負荷を検出する負荷検出手段と、エンジン回転数を検出する回転数検出手段と、エンジン吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、エンジン排気圧を検出する排気圧検出手段と、検出されたエンジン吸気圧と検出されたエンジン排気圧の差圧を算出するとともに、検出されたエンジン負荷および検出されたエンジン回転数に応じた排気還流弁開度、算出された差圧に応じた第一の開度補正値を記憶し、該第一の開度補正値によって該排気還流弁開度を補正する制御装置と、を備えるものである。
【０００６】
請求項２においては、排気通路と吸気通路との間を連通する排気還流通路を排気還流弁によって開閉し、該排気還流通路を介して前記排気通路から前記吸気通路に排気ガスの一部を還流する排気ガス再循環装置を備えるエンジンであって、エンジン負荷を検出する負荷検出手段と、エンジン回転数を検出する回転数検出手段と、エンジン吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、エンジン排気圧を検出する排気圧検出手段と、検出されたエンジン吸気圧が所定の閾値を超過したか否かおよび検出されたエンジン排気圧が所定の閾値を超過したか否を判断するとともに、検出されたエンジン負荷および検出されたエンジン回転数に応じた排気還流弁開度、検出されたエンジン吸気圧が所定の閾値を超過したか否かおよび検出されたエンジン排気圧が所定の閾値を超過したか否かに応じた第一の開度補正値を記憶し、該第一の開度補正値によって該排気還流弁開度を補正する制御装置と、を備えるものである。
【０００７】
請求項３においては、排気通路と吸気通路との間を連通する排気還流通路を排気還流弁によって開閉し、該排気還流通路を介して前記排気通路から前記吸気通路に排気ガスの一部を還流する排気ガス再循環装置を備えるエンジンであって、エンジン負荷を検出する負荷検出手段と、エンジン回転数を検出する回転数検出手段と、エンジン吸気圧を検出する吸気圧検出手段またはエンジン排気圧を検出する排気圧検出手段と、検出されたエンジン負荷および検出されたエンジン回転数に応じた排気還流弁開度、検出されたエンジン吸気圧または検出されたエンジン排気圧に応じた第一の開度補正値を記憶し、該第一の開度補正値によって該排気還流弁開度を補正する制御装置と、を備えるものである。
【０００８】
請求項４においては、大気圧を検出する大気圧検出手段を備え、前記制御装置は、検出された大気圧に応じた第二の開度補正値を記憶し、該第二の開度補正値によって前記排気還流弁開度を補正するものである。
【０００９】
請求項５においては、エンジン冷却水の温度を検出する水温検出手段、エンジン潤滑油の温度を検出する油温検出手段、エンジン燃料の温度を検出する燃料温度検出手段の内、少なくとも一つを備え、前記制御装置は、検出されたエンジン冷却水の温度、検出されたエンジン潤滑油の温度、検出されたエンジン燃料の温度の内、少なくとも一つに応じた第三の開度補正値を記憶し、該第三の開度補正値によって前記排気還流弁開度を補正するものである。
【００１０】
請求項６においては、外気温を検出する外気温検出手段を備え、前記制御装置は、検出された外気温に応じた第四の開度補正値を記憶し、該第四の開度補正値によって前記排気還流弁開度を補正するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１２】
請求項１においては、エンジン吸気圧とエンジン排気圧（以下、まとめて単に「エンジン吸排気圧」ともいう。）の差圧に応じて、排気還流弁開度を補正できる。これにより、エンジン吸排気圧の変動による排気ガスの還流量の変動を低減できるため、窒素酸化物を効率良く低減できる。
【００１３】
請求項２においては、エンジン吸排気圧が各閾値を超過したか否かによる簡単な制御により、排気還流弁開度を補正できる。これにより、エンジン吸排気圧の変動による排気ガスの還流量の変動を低減できるため、窒素酸化物を効率良く低減できる。
【００１４】
請求項３においては、エンジン吸気圧（またはエンジン排気圧）を検出する簡単な構成により、排気還流弁開度を補正できる。これにより、エンジン吸気圧（またはエンジン排気圧）の変動による排気ガスの還流量の変動を低減できるため、窒素酸化物を効率良く低減できる。
【００１５】
請求項４においては、大気圧に応じて排気還流弁開度を補正できる。これにより、窒素酸化物をさらに効率良く低減できる。
【００１６】
請求項５においては、エンジンの運転状態（冷却水の水温、潤滑油の油温、燃料温度）に応じて排気還流弁開度を補正できる。これにより、窒素酸化物をさらに効率良く低減できる。
【００１７】
請求項６においては、外気温に応じて排気還流弁開度を補正できる。これにより、窒素酸化物をさらに効率良く低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は本発明の第一・第二実施例に係るエンジンを示す模式図、図２はＥＧＲ弁開度を規定するマップ図、図３は第一実施例に係る開度補正値を規定するマップ図、図４は第一実施例に係るＥＣＵの制御フロー図、図５は第二実施例に係るＥＣＵの制御フロー図、図６は本発明の第三実施例に係るエンジンを示す模式図、図７は第三実施例に係る開度補正値を規定するマップ図、図８は第三実施例に係るＥＣＵの制御フロー図、図９は本発明の第四実施例に係るエンジンを示す模式図、図１０は第四実施例に係る開度補正値を規定するマップ図、図１１は第四実施例に係るＥＣＵの制御フロー図、図１２は第五実施例に係るＥＣＵを示す模式図、図１３は第五実施例に係るＥＣＵの制御フロー図である。
【００１９】
先ず、本発明の第一実施例に係るエンジン１の全体構成ついて、図１により説明する。
図１に示すように、本発明の第一実施例に係るエンジン１は、クランク軸２と、このクランク軸２を支持するシリンダブロック（図示省略）と、このシリンダブロック上に設けられるシリンダヘッド３と、吸気通路４と、排気通路５と、排気ガス再循環装置であるＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置６と、制御装置であるＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）７と、燃料噴射装置（図示省略）等、を備えて構成されている。
【００２０】
前記シリンダヘッド３の一側には、吸気マニホールド８が設けられている。この吸気マニホールド８には、前記吸気通路４の一端部が連通されており、この吸気通路４の他端部には、エアクリーナ４ａが設けられている。つまり、吸気通路４は、吸気マニホールド８とエアクリーナ４ａとの間を連通している。
【００２１】
一方、前記シリンダヘッド３の他側には、排気マニホールド９が設けられている。この排気マニホールド９には、前記排気通路５の一端部が連通されており、この排気通路５の他端部には、マフラ５ａが連通されている。つまり、排気通路５は、排気マニホールド９とマフラ５ａとの間を連通している。
【００２２】
ＥＧＲ装置６は、排気ガスの一部を前記排気通路５から前記吸気通路４に還流するものである。つまり、ＥＧＲ装置６は、吸入空気中の酸素濃度を低くして燃料をゆるやかに燃やすことで窒素酸化物の生成を抑えるものである。ＥＧＲ装置６は、排気通路５と吸気通路４との間を連通する排気還流通路であるＥＧＲ通路６１と、このＥＧＲ通路６１を開閉する排気還流弁であるＥＧＲ弁６２と、を備えて構成されている。このＥＧＲ弁６２は、前記ＥＣＵ７によって開閉制御される。このような構成により、ＥＧＲ弁６２が開くと、ＥＧＲ通路６１を介して排気通路５から吸気通路４に排気ガスの一部が還流される。
【００２３】
次に、第一実施例に係るＥＣＵ７について、図１から図４により説明する。
図１に示すように、ＥＣＵ７には、エンジン負荷ＬＦを検出する負荷検出手段であるラック位置センサ７１、エンジン回転数Ｎｅを検出する回転数検出手段である回転数センサ７２、エンジン吸気圧Ｐｉを検出する吸気圧検出手段である吸気圧センサ７３、エンジン排気圧Ｐｇを検出する排気圧検出手段である排気圧センサ７４が接続されている。
【００２４】
ラック位置センサ７１は、前記燃料噴射装置のコントロールラック（図示省略）近傍に配置されている。回転数センサ７２は、前記クランク軸２近傍に配置されている。吸気圧センサ７３は、前記吸気通路４上に配置されている。つまり、吸気圧センサ７３は、前記吸気マニホールド８と前記エアクリーナ４ａとの間に配置されている。排気圧センサ７４は、前記排気通路５上に配置されている。つまり、排気圧センサ７４は、前記排気マニホールド９と前記マフラ５ａとの間に配置されている。
【００２５】
ＥＣＵ７は、前記ＥＧＲ弁６２を開閉制御する機能を有している。ＥＣＵ７は、処理部７ａと、記憶部７ｂと、を備えて構成されている。処理部７ａは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等で構成されている。記憶部７ｂは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成されている。記憶部７ｂは、ＥＧＲ開度マップ（図２参照）、第一の開度補正値である開度補正値Ｋα（図３参照）等を記憶している。
【００２６】
図２に示すように、ＥＧＲ開度マップは、前記エンジン負荷ＬＦおよび前記エンジン回転数Ｎｅに応じた排気還流弁開度であるＥＧＲ弁開度Ｌｅを規定するものである。本実施例では、エンジン負荷ＬＦが０〜１００％の範囲（例えば、２０％刻み）、エンジン回転数Ｎｅが０〜３０００ｒｐｍの範囲（例えば、２００ｒｐｍ刻み）において、ＥＧＲ弁開度Ｌｅ（０〜１００％の範囲）が規定されている。
【００２７】
図３に示すように、開度補正値Ｋαは、前記エンジン吸気圧Ｐｉと前記エンジン排気圧Ｐｇの差圧ΔＰ（ΔＰ＝|Ｐｉ−Ｐｇ|によって算出され、以下、単に「差圧ΔＰ」とする。）に応じて規定されている。開度補正値Ｋαは、百分率（％）で規定されている。本実施例では、開度補正値Ｋαは、差圧ΔＰが０〜２０ｋＰａの範囲（例えば、２ｋＰａ刻み）において規定されている。また、開度補正値Ｋαは、差圧ΔＰが増加するのに反して減少するように規定されている。つまり、吸気通路７側（排気下流側）の負圧が増加または／および排気通路５側（排気上流側）の背圧が増加して、排気ガスが排気通路５から吸気通路４に流れやすい状態になると、ＥＧＲ弁６２の開度が小さくなって、排気ガスの流れが抑制されるように規定されている。
【００２８】
ここで、第一実施例に係るＥＣＵ７によるＥＧＲ弁６２の開閉制御について、図４により説明する。
図４に示すように、ＥＣＵ７は、エンジン負荷ＬＦ、エンジン回転数Ｎｅを読み込む（Ｓ１）。そして、このエンジン負荷ＬＦ、エンジン回転数Ｎｅに応じたＥＧＲ弁開度Ｌｅが前記ＥＧＲ開度マップ（図２参照）から設定される（Ｓ２）。そして、ＥＣＵ７は、エンジン吸気圧Ｐｉ、エンジン排気圧Ｐｇを読み込む（Ｓ３）。そして、このエンジン吸気圧Ｐｉ、エンジン排気圧Ｐｇから差圧ΔＰが算出される（Ｓ４）。そして、この差圧ΔＰに応じた開度補正値Ｋα（図３参照）が設定される（Ｓ５）。そして、開度補正値ＫαによってＥＧＲ弁開度Ｌｅが補正される（Ｓ６）。具体的には、ＥＧＲ弁開度Ｌｅに開度補正値Ｋαが乗じられて、補正ＥＧＲ弁開度Ｌｅα（Ｌｅα＝Ｌｅ×Ｋα）が算出される。こうして、補正ＥＧＲ弁開度Ｌｅαに基づいてＥＧＲ弁６２が開閉される（Ｓ７）。
【００２９】
すなわち、本発明の第一実施例に係るエンジン１は、排気通路５と吸気通路４との間を連通するＥＧＲ通路６１をＥＧＲ弁６２によって開閉し、ＥＧＲ通路６１を介して排気通路５から吸気通路４に排気ガスの一部を還流するＥＧＲ装置６を備えるエンジン１であって、エンジン負荷ＬＦを検出するラック位置センサ７１と、エンジン回転数Ｎｅを検出する回転数センサ７２と、エンジン吸気圧Ｐｉを検出する吸気圧センサ７３と、エンジン排気圧Ｐｇを検出する排気圧センサ７４と、検出されたエンジン吸気圧Ｐｉと検出されたエンジン排気圧Ｐｇの差圧ΔＰを算出するとともに、検出されたエンジン負荷ＬＦおよび検出されたエンジン回転数Ｎｅに応じたＥＧＲ弁開度Ｌｅ、算出された差圧ΔＰに応じた開度補正値Ｋαを記憶し、開度補正値ＫαによってＥＧＲ弁開度Ｌｅを補正するＥＣＵ７と、を備えるものである。このような構成により、エンジン吸気圧Ｐｉとエンジン排気圧Ｐｇの差圧ΔＰに応じて、ＥＧＲ弁開度Ｌｅを補正できる。これにより、エンジン吸排気圧Ｐｉ・Ｐｇの変動による排気ガスの還流量の変動を低減できるため、窒素酸化物を効率良く低減できる。
【００３０】
なお、開度補正値ＫαをＥＧＲ弁開度の補正量等の数値で規定し、ＥＧＲ弁開度Ｌｅに開度補正値Ｋαを加・減算して、補正ＥＧＲ弁開度Ｌｅαを算出してもよい。
【００３１】
次に、本発明の第二実施例に係るエンジン１について、図１、図５により説明する。
図１に示すように、本発明の第二実施例に係るエンジン１では、ラック位置センサ７１、回転数センサ７２、吸気圧センサ７３、排気圧センサ７４が、ＥＣＵ７に接続されている。そして、ＥＣＵ７の記憶部７ｂは、前記ＥＧＲ開度マップ（図２参照）、エンジン吸気圧Ｐｉに係る閾値（以下、単に「吸気閾値」という。）Ｐｉ１、エンジン排気圧Ｐｇに係る閾値（以下、単に「排気閾値」という。）Ｐｇ１、第一の開度補正値である開度補正値Ｋβ等を記憶している。開度補正値Ｋβは、百分率（％）で規定されている。吸気閾値Ｐｉ１および排気閾値Ｐｇ１は、エンジン吸気圧やエンジン排気圧によってＥＧＲ装置６の排気ガス還流量に大きな変動を与えないように、適宜に規定される。
【００３２】
ここで、第二実施例に係るＥＣＵ７によるＥＧＲ弁６２の開閉制御について、図５により説明する。
図５に示すように、ＥＣＵ７は、エンジン負荷ＬＦ、エンジン回転数Ｎｅを読み込む（Ｓ１）。そして、このエンジン負荷ＬＦ、エンジン回転数Ｎｅに応じたＥＧＲ弁開度Ｌｅが前記ＥＧＲ開度マップ（図２参照）から設定される（Ｓ２）。続いて、ＥＣＵ７は、エンジン吸気圧Ｐｉ、エンジン排気圧Ｐｇを読み込む（Ｓ３）。そして、エンジン吸気圧Ｐｉが吸気閾値Ｐｉ１を超過したか否かが判断される（Ｓ４）。
【００３３】
ここで、エンジン吸気圧Ｐｉが吸気閾値Ｐｉ１を超過している場合（Ｓ４:Ｙ）は、エンジン排気圧Ｐｇが排気閾値Ｐｇ１を超過したか否かが判断される（Ｓ５）。そして、エンジン排気圧Ｐｇが排気閾値Ｐｇ１を超過している場合（Ｓ５:Ｙ）は、開度補正値Ｋβが５０％に設定される（Ｓ６）。また、エンジン排気圧Ｐｇが排気閾値Ｐｇ１を超過していない場合（Ｓ５:Ｎ）は、開度補正値Ｋβが８０％に設定される（Ｓ７）。
【００３４】
一方、エンジン吸気圧Ｐｉが吸気閾値Ｐｉ１を超過していない場合（Ｓ４:Ｎ）は、エンジン排気圧Ｐｇが排気閾値Ｐｇ１を超過したか否かが判断される（Ｓ８）。そして、エンジン排気圧Ｐｇが排気閾値Ｐｇ１を超過している場合（Ｓ８:Ｙ）は、開度補正値Ｋβが１００％に設定される（Ｓ９）。また、エンジン排気圧Ｐｇが排気閾値Ｐｇ１を超過していない場合（Ｓ８:Ｎ）は、開度補正値Ｋβが１２０％に設定される（Ｓ１０）。
【００３５】
そして、開度補正値ＫβによってＥＧＲ弁開度Ｌｅが補正される。具体的には、ＥＧＲ弁開度Ｌｅに開度補正値Ｋβが乗じられて、補正ＥＧＲ弁開度Ｌｅβ（Ｌｅβ＝Ｌｅ×Ｋβ）が算出される（Ｓ１１）。こうして、補正ＥＧＲ弁開度Ｌｅβに基づいてＥＧＲ弁６２が開閉される（Ｓ１２）。
【００３６】
すなわち、本発明の第二実施例に係るエンジン１は、排気通路５と吸気通路４との間を連通するＥＧＲ通路６１をＥＧＲ弁６２によって開閉し、ＥＧＲ通路６１を介して排気通路５から吸気通路４に排気ガスの一部を還流するＥＧＲ装置６を備えるエンジン１であって、エンジン負荷ＬＦを検出するラック位置センサ７１と、エンジン回転数Ｎｅを検出する回転数センサ７２と、エンジン吸気圧Ｐｉを検出する吸気圧センサ７３と、エンジン排気圧Ｐｇを検出する排気圧センサ７４と、検出されたエンジン吸気圧Ｐｉが吸気閾値Ｐｉ１を超過したか否かおよび検出されたエンジン排気圧Ｐｇが排気閾値Ｐｇ１を超過したか否を判断するとともに、検出されたエンジン負荷ＬＦおよび検出されたエンジン回転数Ｎｅに応じたＥＧＲ弁開度Ｌｅ、検出されたエンジン吸気圧Ｐｉが吸気閾値Ｐｉ１を超過したか否かおよび検出されたエンジン排気圧Ｐｇが排気閾値Ｐｇ１を超過したか否かに応じた開度補正値Ｋβを記憶し、開度補正値ＫβによってＥＧＲ弁開度Ｌｅを補正するＥＣＵ７と、を備えるものである。このような構成により、エンジン吸排気圧Ｐｉ・Ｐｇが吸気閾値Ｐｉ１・排気閾値Ｐｇ１を超過したか否かによる簡単な制御により、ＥＧＲ弁開度Ｌｅを補正できる。これにより、エンジン吸排気圧Ｐｉ・Ｐｇの変動による排気ガスの還流量の変動を低減できるため、窒素酸化物を効率良く低減できる。
【００３７】
なお、開度補正値ＫβをＥＧＲ弁開度の補正量等の数値で規定し、ＥＧＲ弁開度Ｌｅに開度補正値Ｋβを加・減算して、補正ＥＧＲ弁開度Ｌｅβを算出してもよい。
【００３８】
次に、本発明の第三実施例に係るエンジン１について、図６から図８により説明する。
図６に示すように、本発明の第三実施例に係るエンジン１では、ラック位置センサ７１、回転数センサ７２、吸気圧センサ７３が、ＥＣＵ７に接続されている。そして、ＥＣＵ７の記憶部７ｂは、前記ＥＧＲ開度マップ（図２参照）、第一の開度補正値である開度補正値Ｋγ等を記憶している。
【００３９】
図７に示すように、開度補正値Ｋγは、前記エンジン吸気圧Ｐｉに応じて規定されている。開度補正値Ｋγは、百分率（％）で規定されている。本実施例では、開度補正値Ｋγは、エンジン吸気圧Ｐｉが０〜２０ｋＰａの範囲（例えば、２ｋＰａ刻み）において規定されている。また、開度補正値Ｋγは、エンジン吸気圧Ｐｉが増加するのに反して減少するように規定されている。つまり、吸気通路４側（排気下流側）の負圧が増加して、排気ガスが排気通路５から吸気通路４に流れやすい状態になると、ＥＧＲ弁６２の開度が小さくなって、排気ガスの流れが抑制される。
【００４０】
ここで、第三実施例に係るＥＣＵ７によるＥＧＲ弁６２の開閉制御について、図８により説明する。
図８に示すように、ＥＣＵ７は、エンジン負荷ＬＦ、エンジン回転数Ｎｅを読み込む（Ｓ１）。そして、このエンジン負荷ＬＦ、エンジン回転数Ｎｅに応じたＥＧＲ弁開度Ｌｅが前記ＥＧＲ開度マップ（図２参照）から設定される（Ｓ２）。次に、ＥＣＵ７は、エンジン吸気圧Ｐｉを読み込む（Ｓ３）。そして、このエンジン吸気圧Ｐｉに応じた開度補正値Ｋγ（図３参照）が設定される（Ｓ４）。そして、開度補正値ＫγによってＥＧＲ弁開度Ｌｅが補正される（Ｓ５）。具体的には、ＥＧＲ弁開度Ｌｅに開度補正値Ｋγが乗じられて、補正ＥＧＲ弁開度Ｌｅγ（Ｌｅγ＝Ｌｅ×Ｋγ）が算出される。こうして、補正ＥＧＲ弁開度Ｌｅγに基づいてＥＧＲ弁６２が開閉される（Ｓ６）。
【００４１】
すなわち、本発明の第三実施例に係るエンジン１は、排気通路５と吸気通路４との間を連通するＥＧＲ通路６１をＥＧＲ弁６２によって開閉し、ＥＧＲ通路６１を介して排気通路５から吸気通路４に排気ガスの一部を還流するＥＧＲ装置６を備えるエンジン１であって、エンジン負荷ＬＦを検出するラック位置センサ７１と、エンジン回転数Ｎｅを検出する回転数センサ７２と、エンジン吸気圧Ｐｉを検出する吸気圧センサ７３と、検出されたエンジン負荷ＬＦおよび検出されたエンジン回転数Ｎｅに応じたＥＧＲ弁開度Ｌｅ、検出されたエンジン吸気圧Ｐｉに応じた開度補正値Ｋγを記憶し、開度補正値ＫγによってＥＧＲ弁開度Ｌｅを補正するＥＣＵ７と、を備えるものである。このような構成により、エンジン吸気圧Ｐｉを検出する簡単な構成により、ＥＧＲ弁開度Ｌｅを補正できる。これにより、エンジン吸気圧Ｐｉの変動による排気ガスの還流量の変動を低減できるため、窒素酸化物を効率良く低減できる。
【００４２】
なお、開度補正値ＫγをＥＧＲ弁開度の補正量等の数値で規定し、ＥＧＲ弁開度Ｌｅに開度補正値Ｋγを加・減算して、補正ＥＧＲ弁開度Ｌｅγを算出してもよい。
【００４３】
次に、本発明の第四実施例に係るエンジン１について、図９から図１１により説明する。
図９に示すように、本発明の第四実施例に係るエンジン１では、ラック位置センサ７１、回転数センサ７２、排気圧センサ７４が、ＥＣＵ７に接続されている。そして、ＥＣＵ７の記憶部７ｂは、前記ＥＧＲ開度マップ（図２参照）、第一の開度補正値である開度補正値Ｋδ（図１０参照）等を記憶している。
【００４４】
図１０に示すように、開度補正値Ｋδは、前記エンジン排気圧Ｐｇに応じて規定されている。開度補正値Ｋδは、百分率（％）で規定されている。本実施例では、開度補正値Ｋδは、エンジン排気圧Ｐｇが０〜２０ｋＰａの範囲（例えば、２ｋＰａ刻み）において規定されている。また、開度補正値Ｋδは、エンジン排気圧Ｐｇが増加するのに反して減少するように規定されている。つまり、排気通路５側（排気上流側）の背圧が増加して、排気ガスが排気通路５から吸気通路４に流れやすい状態になると、ＥＧＲ弁６２の開度が小さくなって、排気ガスの流れが抑制される。
【００４５】
ここで、第四実施例に係るＥＣＵ７によるＥＧＲ弁６２の開閉制御について、図１１により説明する。
図１１に示すように、ＥＣＵ７は、エンジン負荷ＬＦ、エンジン回転数Ｎｅを読み込む（Ｓ１）。そして、このエンジン負荷ＬＦ、エンジン回転数Ｎｅに応じたＥＧＲ弁開度Ｌｅが前記ＥＧＲ開度マップ（図２参照）から設定される（Ｓ２）。次に、ＥＣＵ７は、エンジン排気圧Ｐｇを読み込む（Ｓ３）。そして、このエンジン排気圧Ｐｇに応じた開度補正値Ｋδ（図１０参照）が設定される（Ｓ４）。そして、開度補正値ＫδによってＥＧＲ弁開度Ｌｅが補正される（Ｓ５）。具体的には、ＥＧＲ弁開度Ｌｅに開度補正値Ｋδが乗じられて、補正ＥＧＲ弁開度Ｌｅδ（Ｌｅδ＝Ｌｅ×Ｋδ）が算出される。こうして、補正ＥＧＲ弁開度Ｌｅδに基づいてＥＧＲ弁６２が開閉される（Ｓ６）。
【００４６】
すなわち、本発明の第四実施例に係るエンジン１は、排気通路５と吸気通路４との間を連通するＥＧＲ通路６１をＥＧＲ弁６２によって開閉し、ＥＧＲ通路６１を介して排気通路５から吸気通路４に排気ガスの一部を還流するＥＧＲ装置６を備えるエンジン１であって、エンジン負荷ＬＦを検出するラック位置センサ７１と、エンジン回転数Ｎｅを検出する回転数センサ７２と、エンジン排気圧Ｐｇを検出する排気圧センサ７４と、検出されたエンジン負荷ＬＦおよび検出されたエンジン回転数Ｎｅに応じたＥＧＲ弁開度Ｌｅ、検出されたエンジン排気圧Ｐｇに応じた開度補正値Ｋδを記憶し、開度補正値ＫδによってＥＧＲ弁開度Ｌｅを補正するＥＣＵ７と、を備えるものである。このような構成により、エンジン排気圧Ｐｇを検出する簡単な構成により、ＥＧＲ弁開度Ｌｅを補正できる。これにより、エンジン排気圧Ｐｇの変動による排気ガスの還流量の変動を低減できるため、窒素酸化物を効率良く低減できる。
【００４７】
なお、開度補正値ＫδをＥＧＲ弁開度の補正量等の数値で規定し、ＥＧＲ弁開度Ｌｅに開度補正値Ｋδを加・減算して、補正ＥＧＲ弁開度Ｌｅδを算出してもよい。
【００４８】
次に、本発明の第五実施例に係るエンジン１について、図１２、図１３により説明する。
図１２に示すように、本発明の第五実施例に係るエンジン１では、第一実施例から第四実施例に係る各センサに７１〜７４に加えて（図示省略）、センサ７５〜７９がＥＣＵ７に接続されている。このセンサ７５〜７９は、大気圧Ｐｎを検出する大気圧検出手段である大気圧センサ７５、エンジン冷却水の温度（以下、単に「水温」という。）Ｔｗを検出する水温検出手段である水温センサ７６、エンジン潤滑油の温度（以下、単に「油温」という。）Ｔｏを検出する油温検出手段である油温センサ７７、エンジン燃料の温度（以下、単に「燃料温度」という。）Ｔｆを検出する燃料温度検出手段である燃料温度センサ７８、外気温Ｔａを検出する外気温検出手段である外気温センサ７９によって構成されている。なお、水温センサ７６、油温センサ７７、燃料温度センサ７８の内、いずれか一つまたは二つを備える構成としてもよい。
【００４９】
そして、ＥＣＵ７の記憶部７ｂは、前記ＥＧＲ開度マップ（図２参照）、第二の開度補正値である開度補正値Ｋε、第三の開度補正値である開度補正値Ｋζ、第四の開度補正値である開度補正値Ｋη等を記憶している。開度補正値Ｋε・Ｋζ・Ｋηは、百分率（％）で規定されている。開度補正値Ｋεは、前記大気圧Ｐｎに応じて規定されている。開度補正値Ｋζは、前記水温Ｔｗ、前記油温Ｔｏ、前記燃料温度Ｔｆに応じて規定されている。開度補正値Ｋηは、前記外気温Ｔａに応じて規定されている。なお、開度補正値Ｋζは、水温Ｔｗ・油温Ｔｏ・燃料温度Ｔｆの内、いずれか一つまたは二つに応じて規定してもよい。
【００５０】
ここで、第五実施例に係るＥＣＵ７によるＥＧＲ弁６２の開閉制御について、図１３により説明する。
図１３に示すように、ＥＣＵ７は、大気圧Ｐｎ、水温Ｔｗ、油温Ｔｏ、燃料温度Ｔｆ、外気温Ｔａを読み込む（Ｓ１）。そして、大気圧Ｐｎに応じた開度補正値Ｋεが設定され、水温Ｔｗ・油温Ｔｏ・燃料温度Ｔｆに応じた開度補正値Ｋζが設定され、外気温Ｔａに応じた開度補正値Ｋηが設定される（Ｓ２）。そして、開度補正値Ｋε・Ｋζ・Ｋηによって前記補正ＥＧＲ弁開度Ｌｅα（図４参照）が補正される（Ｓ３）。具体的には、補正ＥＧＲ弁開度Ｌｅαに開度補正値Ｋε・Ｋζ・Ｋηがそれぞれ乗じられて、補正ＥＧＲ弁開度Ｌｅα１（Ｌｅα１＝Ｌｅα×Ｋε×Ｋζ×Ｋη）が算出される。こうして、補正ＥＧＲ弁開度Ｌｅα１に基づいてＥＧＲ弁６２が開閉される（Ｓ４）。
【００５１】
すなわち、本発明の第五実施例に係るエンジン１は、大気圧Ｐｎを検出する大気圧センサ７５を備え、ＥＣＵ７は、検出された大気圧Ｐｎに応じた開度補正値Ｋεを記憶し、開度補正値ＫεによってＥＧＲ弁開度Ｌｅを補正するものである。このような構成により、大気圧Ｐｎに応じてＥＧＲ弁開度Ｌｅを補正できる。これにより、窒素酸化物をさらに効率良く低減できる。
【００５２】
また、本発明の第五実施例に係るエンジン１は、水温Ｔｗを検出する水温センサ７６、油温Ｔｏを検出する油温センサ７７、燃料温度Ｔｆを検出する燃料温度センサ７８を備え、ＥＣＵ７は、検出された水温Ｔｗ、検出された油温Ｔｏ、検出された燃料温度Ｔｆに応じた開度補正値Ｋζを記憶し、開度補正値ＫζによってＥＧＲ弁開度Ｌｅを補正するものである。このような構成により、エンジン１の運転状態（水温Ｔｗ、油温Ｔｏ、燃料温度Ｔｆ）に応じてＥＧＲ弁開度Ｌｅを補正できる。これにより、窒素酸化物をさらに効率良く低減できる。
【００５３】
また、本発明の第五実施例に係るエンジン１は、外気温Ｔａを検出する外気温センサ７９を備え、ＥＣＵ７は、検出された外気温Ｔａに応じた開度補正値Ｋηを記憶し、開度補正値ＫηによってＥＧＲ弁開度Ｌｅを補正するものである。このような構成により、外気温Ｔａに応じてＥＧＲ弁開度Ｌｅを補正できる。これにより、窒素酸化物をさらに効率良く低減できる。
【００５４】
なお、本実施例においては前記補正ＥＧＲ弁開度Ｌｅα（図４参照）を開度補正値Ｋε・Ｋζ・Ｋηによって補正する例について説明したが、これと同様にして前記補正ＥＧＲ弁開度Ｌｅβ（図５参照）・Ｌｅγ（図８参照）・Ｌｅδ（図１１参照）を開度補正値Ｋε・Ｋζ・Ｋηによって補正することも可能である。
【００５５】
また、開度補正値Ｋε・Ｋζ・ＫηをＥＧＲ弁開度の補正量等の数値で規定し、ＥＧＲ弁開度Ｌｅαに開度補正値Ｋε・Ｋζ・Ｋηを加・減算して、補正ＥＧＲ弁開度Ｌｅα１を算出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第一・第二実施例に係るエンジンを示す模式図。
【図２】ＥＧＲ弁開度を規定するマップ図。
【図３】第一実施例に係る開度補正値を規定するマップ図。
【図４】第一実施例に係るＥＣＵの制御フロー図。
【図５】第二実施例に係るＥＣＵの制御フロー図。
【図６】本発明の第三実施例に係るエンジンを示す模式図。
【図７】第三実施例に係る開度補正値を規定するマップ図。
【図８】第三実施例に係るＥＣＵの制御フロー図。
【図９】本発明の第四実施例に係るエンジンを示す模式図。
【図１０】第四実施例に係る開度補正値を規定するマップ図。
【図１１】第四実施例に係るＥＣＵの制御フロー図。
【図１２】第五実施例に係るＥＣＵを示す模式図。
【図１３】第五実施例に係るＥＣＵの制御フロー図。
【符号の説明】
【００５７】
１    エンジン
４    吸気通路
５    排気通路
６    ＥＧＲ装置（排気ガス再循環装置）
７    ＥＣＵ（制御装置）
６１    ＥＧＲ通路（排気還流通路）
６２    ＥＧＲ弁（排気還流弁）
７１    ラック位置センサ（負荷検出手段）
７２    回転数センサ（回転数検出手段）
７３    吸気圧センサ（吸気圧検出手段）
７４    排気圧センサ（排気圧検出手段）
７５    大気圧センサ（大気圧検出手段）
７６    水温センサ（水温検出手段）
７７    油温センサ（油温検出手段）
７８    燃料温度センサ（燃料温度検出手段）
７９    外気温センサ（外気温検出手段）
Ｋα    開度補正値（第一の開度補正値）
Ｋβ    開度補正値（第一の開度補正値）
Ｋγ    開度補正値（第一の開度補正値）
Ｋδ    開度補正値（第二の開度補正値）
Ｋε    開度補正値（第三の開度補正値）
Ｋζ    開度補正値（第四の開度補正値）
Ｋη    開度補正値（第五の開度補正値）
Ｌｅ    ＥＧＲ弁開度（排気還流弁開度）
ＬＦ    エンジン負荷
Ｎｅ    エンジン回転数
Ｐｇ    エンジン排気圧
Ｐｇ１    排気閾値
Ｐｉ    エンジン吸気圧
Ｐｉ１    吸気閾値
Ｐｎ    大気圧
Ｔａ    外気温
Ｔｆ    燃料温度（エンジン燃料の温度）
Ｔｏ    油温（エンジン潤滑油の温度）
Ｔｗ    水温（エンジン冷却水の温度）
ΔＰ    差圧
【図１】
2010059916.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010059916.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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