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JP2015194080A - エンジン - Google Patents

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JP2015194080A
JP2015194080A JP2014071077A JP2014071077A JP2015194080A JP 2015194080 A JP2015194080 A JP 2015194080A JP 2014071077 A JP2014071077 A JP 2014071077A JP 2014071077 A JP2014071077 A JP 2014071077A JP 2015194080 A JP2015194080 A JP 2015194080A
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勇樹 吉田
真人 植田
Masato Ueda
真人 植田
渉 宮内
Wataru Miyauchi
渉 宮内
将行 栩本
Masayuki Tochimoto
将行 栩本
花田　崇
Takashi Hanada
崇 花田
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Abstract

【課題】白煙の発生を抑制することができるエンジンを提供する。【解決手段】制御装置１と吸気流量センサ２と大気圧センサ３とＥＧＲ装置４と燃料供給装置５とを備え、制御装置１により、吸気流量と大気圧とに基づいて実空気過剰率が演算され、目標空気過剰率に対し、実空気過剰率が吸気不足である場合には、ＥＧＲ弁開度が閉弁側に補正され、ＥＧＲ弁４ａが全閉である場合には、目標燃料供給量が減量側に補正されるように構成されている。【選択図】 図１

Description

本発明は、エンジンに関し、詳しくは、白煙の発生を抑制することができるエンジンに関する。
従来、ＥＧＲ装置を備えたエンジンがある(例えば、特許文献１参照)。
この種のエンジンによれば、ＥＧＲ装置により排気を還流させ、最高燃焼温度を低下させて、ＮＯｘの低減を図ることができる利点がある。
この種のエンジンでは、ＥＧＲ装置はＮＯｘの低減のみを目的として制御されている。
特開平５−１８３２３号公報(図１参照)
《問題点》 白煙が発生することがある。
従来のエンジンでは、ＥＧＲ装置はＮＯｘの低減のみを目的として制御されているため、ＥＧＲ率の過剰により、不完全燃焼を生じ、白煙が発生することがある。特に、高地での運転では、空気中の酸素濃度が低下するため、このような問題が顕在化する。
本発明の課題は、白煙の発生を抑制することができるエンジンを提供することにある。
本発明の発明者らは、研究の結果、空気過剰率を制御目標として、ＥＧＲ弁の開度調節や燃料供給量を調節すれば、白煙の発生を抑制することができることを発見し、この発明に至った。
請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図１に例示するように、制御装置(１)と吸気流量センサ(２)と大気圧センサ(３)とＥＧＲ装置(４)と燃料供給装置(５)とを備え、
図２に例示するように、制御装置(１)により、吸気流量と大気圧とに基づいて実空気過剰率が演算(Ｓ５)され、目標空気過剰率に対し、実空気過剰率が吸気不足である場合には、ＥＧＲ弁開度が閉弁側に補(Ｓ９)正され、ＥＧＲ弁(４ａ)が全閉である場合には、目標燃料供給量が減量側に補正(Ｓ１０)されるように構成されている、ことを特徴とするエンジン。
(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 白煙の発生を抑制することができる
図２に例示するように、制御装置(１)により、吸気流量と大気圧とに基づいて実空気過剰率が演算(Ｓ５)され、目標空気過剰率に対し、実空気過剰率が吸気不足である場合には、ＥＧＲ弁開度が閉弁側に補正(Ｓ９)され、ＥＧＲ弁(４ａ)が全閉である場合には、目標燃料供給量が減量側に補正(Ｓ１０)されるように構成されているので、ＥＧＲ率の過剰や、燃料噴射量の過剰による不完全燃焼を防止でき、白煙の発生を抑制することができる。また、高地では、空気中の酸素濃度が低下するが、吸気流量と大気圧とに基づいて実空気過剰率が演算されているため、高地での運転でも白煙の発生を抑制することができる。
本発明の実施形態に係るエンジンの模式図である。 図１のエンジンの制御のフローチャートである。
図１〜図２は本発明の実施形態に係るエンジンを説明する図であり、この実施形態では、立形の直列４気筒ディーゼルエンジンについて説明する。
図１に示すように、このエンジンは、４本のシリンダ(１９)と、シリンダヘッド(９)とを備え、シリンダヘッド(９)の左右一側には吸気マニホルド(１０)が、他側には排気マニホルド(１１)が組み付けられている。シリンダ(８)を備えたシリンダブロック(図外)の後部にはフライホイール(１２)が配置されている。
燃料噴射装置(２)の構成は、次の通りである。
図１に示すように、シリンダヘッド(９)には、シリンダ(８)毎にインジェクタ(１３)が配置され、各インジェクタ(１３)はコモンレール(１４)に接続されている。コモンレール(１４)には、燃料サプライポンプ(１５)を介して燃料タンク(１６)の燃料(２０)が圧送される。各インジェクタ(１３)の電磁弁は、制御装置(１)に接続され、制御装置(１)からの制御信号で、開弁タイミングと開弁期間が制御され、所定のタイミングで所定量の燃料(２０)が燃焼室(６)に噴射される。
図１に示すように、制御装置(１)には、回転数センサ(２１)と調速センサ(２２)とが接続され、エンジンの設定回転数と、実回転数と設定回転数の偏差とにより、燃料噴射量が調節される。
制御装置(５)は、エンジンＥＣＵである。エンジンＥＣＵは、エンジン電子制御ユニットの略称であり、マイコンである。
吸気マニホルド(１０)に吸気を供給する吸気経路(１７)には吸気流量センサ(１８)が配置されている。
制御装置(１)には大気圧センサ(３)が接続されている。
図１に示すように、このエンジンは、制御装置(１)と吸気流量センサ(２)と大気圧センサ(３)とＥＧＲ装置(４)と燃料供給装置(５)とを備えている。
図２に示すように、このエンジンは、制御装置(１)により、吸気流量と大気圧とに基づいて実空気過剰率が演算(Ｓ５)され、目標空気過剰率に対し、実空気過剰率が吸気不足である場合には、ＥＧＲ弁開度が閉弁側に補正(Ｓ９)され、ＥＧＲ弁(４ａ)が全閉である場合には、目標燃料供給量が減量側に補正(Ｓ１０)されるように構成されている。
図１に示すように、ＥＧＲ装置(４)は、排気マニホルド(１１)と吸気マニホルド(１０)との間に設けられ、ＥＧＲ通路(４ｂ)の途中にＥＧＲクーラ(４ｃ)とＥＧＲ弁(４ａ)とを備えている。制御手段(１)の制御により、ＥＧＲ弁(４ａ)の開度が調節され、ＥＧＲ率が設定される。
制御装置(１)による制御の流れは次の通りである。
ステップ(Ｓ１)では、スロットル開度と実回転数が読み込まれ、ステップ(Ｓ２)では、スロットル開度に基づく目標回転数度と実回転数の偏差に基づいて、目標燃料噴射量と目標空気過剰率と目標ＥＧＲ弁開度が演算され、ステップ(Ｓ３)では、ＥＧＲ弁開度が調節され、ステップ(Ｓ４)では吸気流量と大気圧とが読み込まれ、ステップ(Ｓ５)では、吸気流量と大気圧による空気の酸素濃度に基づいて実空気過剰率が演算され、ステップ(Ｓ６)では、目標空気過剰率に対し実空気過剰率が吸気不足か否か判定される。
ステップ(Ｓ６)での判定が否定である場合には、ステップ(Ｓ７)で燃料噴射が行われ、ステップ(Ｓ１)に戻る。ステップ(Ｓ６)での判定が肯定である場合には、ステップ(Ｓ８)でＥＧＲ弁(４ａ)が全開か否か判定される。ステップ(Ｓ８)での判定が否定である場合には、ステップ(Ｓ９)でＥＧＲ弁開度が閉弁側に補正され、ステップ(Ｓ４)に戻る。ステップ(Ｓ８)での判定が肯定である場合には、ステップ(Ｓ１０)で目標燃料噴射量が減量側に補正され、ステップ(Ｓ４)に戻る。
(１) 制御装置
(２) 吸気流量センサ
(３) 大気圧センサ
(４) ＥＧＲ装置
(４ａ) ＥＧＲ弁
(５) 燃料供給装置
(Ｓ５) 実空気過剰率が演算
(Ｓ９) ＥＧＲ弁開度が閉弁側に補正
(Ｓ１０) 目標燃料供給量が減量側に補正

Claims (1)

  1. 制御装置(１)と吸気流量センサ(２)と大気圧センサ(３)とＥＧＲ装置(４)と燃料供給装置(５)とを備え、
    制御装置(１)により、吸気流量と大気圧とに基づいて実空気過剰率が演算(Ｓ５)され、目標空気過剰率に対し、実空気過剰率が吸気不足である場合には、ＥＧＲ弁開度が閉弁側に補正(Ｓ９)され、ＥＧＲ弁(４ａ)が全閉である場合には、目標燃料供給量が減量側に補正(Ｓ１０)されるように構成されている、ことを特徴とするエンジン。

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