JPH02294547A - エンジンの排気ガス再循環流量検出装置及び排気ガス再循環流量制御装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、吸徘気バルブをＫｍ力により開閉制御する
エンジンの排気ガス再循環流量検出装置及び排気ガス再
循環流量制御装置に間する．〔従来の技術） 従来、エンジンの運転状態に応じて吸排気バルブを制御
する電子制御エンジンは、例えば、特開昭５９−１６２
３１２号公報に開示されている．該電子制御エンジンは
、エンジンの吸排気弁を電磁力により開閉制御するもの
であり、エンジンの運転杖態及び大気状態を入力し、所
定クランク角毎にデータサンプリングすることにより吸
排気弁の開閉タイミング、リフト特性、オン・オフ時間
比率及びインジェクターの噴射量を決定する手段と、所
定クランク角毎に吸排気弁のソレノイドへ駆動信号を出
力する手段と、吸気弁の開弁時にインジェクターへ駆動
信号を出力する手段とを備えたものである． 一般に、エンジンの排気ガス再循環装置即ちＥＧＲシス
テムについては、吸入空気に排気ガスの一部を混合して
ＮＯＩの発生を抑制するものであり、ＥＧＲ率は、排気
ガス再循環において循環する排気ガス量の吸入する全ガ
ス量に対する質量比？表されている．即ち、ＥＧＲ率を
『。，、循環排気ガス量をｍ．■、及び吸入混合気量を
ｍ＋．で示すと、ｒ　ｔ＠＠　−ｍｙ＠＠　／　（ｍｌ
６Ｂ　＋ｍ＋Ｎ）で示される。

従来、排気ガス還流制御装置は、例えば、特開昭６１５
１７４７号公報に開示されている．該排気ガス還流制御
装置は、内燃機関の排気ガスを吸気管へ還流させる還流
管と、該還流管を開閉する開閉手段と、該開閉手段を開
閉制１ｎする制御手段と、吸気管への吸入空気量を検出
する吸入空気検出手段と、前記制御手段により開閉手段
が開作動及び閉作動しているときに、前記検出手段から
の検出埴をそれぞれ別途に記憶する記憶手段と、該記憶
手段からの両検出値を受けて、両涜出値の差が所定範囲
内であるか否かを判定する判定手段と、該判定手段にて
上記所定範囲内であると判定された時、警報を行う警報
手段と、を有するものである． また、内燃機関の排気ガス再循環装置は、例えば、特公
昭５１−３４５２６号公報に開示されている．該排気ガ
ス再循環装置は、吸気工程の終了直前乃至直後における
少期間に同一シリンダの排気弁を開き、排気管中の排気
ガスの一部を吸気工程中のシリンダ内に吸入せしめるよ
うにした４サイクル内燃機関において、ある気筒が吸気
弁閉期間にあるとき排気弁開期間にあたる気筒の両気筒
の排気管を各々連結するとともに、該各排気管と排気集
合管との連結部に前記少期間に排気弁が開いているとき
前記排気管の各々と排気集合管との連絡を遮断するバル
ブを配設したものである．〔発明が解決しようとする課
題〕 しかしながら、ＥＧＲシステムにおいて、バルブの動弁
作動で排気ガス再循環を行う場合に、燃焼室内に流入さ
れた排気ガス再循環流量が検出することが困難なことで
ある．そのため、排気ガス再循環流量が分からないため
、燃焼室に導入する排気ガス再循環流量を調整できない
ことである．従って、排気バルブの動弁作動でＥＧＲを
実行する場合に、排気ガス再循環流量が検出でき、それ
によって、エンジンの負萄、回転等に対して最通の排気
ガス再循環流量を決定し、検出された排気ガス再循環流
量に応答して該排気ガス再循環流量を最通流量に近づけ
るように排気バルブのバルブリフト量、バルブ開度時間
を如何にすれば調整できるかの課題がある． ところで、上記特開昭６２−５１７４７号公報に開示さ
れた排気ガス還流制御装置は、ガス再循環装置は、排気
ガスを吸気管へ還流させる還流管及び該還流管を開閉す
る開閉手段を備えたものであり、排気ガスは吸気管及び
吸気バルブを通じて排気ガス再循環されるものである．
そのため、排気ガスによる唆気系の汚損が著しく排気ガ
ス再循環流量の調節或いは大量に再循環できないという
問題点を有している． また、上記特公昭５１−３４５２６号公報に開示された
排気ガス再循環装置は、各排気管と排気集合管との連結
部に少期間に排気弁が開いているとき、排気管の各々と
排気集合管との連絡を遮断するバルブを設けたものであ
り、排気ガス再循環のための排気弁の開閉作動即ち動弁
機構はカムに設けたカムローブによって行うものである
．従って、一旦、カムの形状を決定して形成すると、排
気弁のバルブリフト量、バルブタイミング等は決まって
しまい排気ガス再循環流量を調節することはできないも
のである．それ故、大気圧の変動、エンジン回転変動、
温度変動、エンジン負荷変動等のエンジン作動状態に応
じて、排気ガス再循環流量を調節することができないも
のである．この発明の目的は、上記の課題を解決するこ
とであり、吸排気バルブをセラミック材料の軽量な材料
で製作して該吸排気バルブを電磁力で開閉作動して開閉
タイミング及びバルブリフｌ−１を制御することによっ
て、クランクシャフトの回転とは独立して吸排気バルブ
を制御でき、また該制御によって吸排気バルブのカムプ
ロフィルの製作に自由度ができることに着眼し、また、
流量センサーを吸気系に配置することは排気系に配置す
ることに比較して何ら支障が生じないことに着眼し、排
気バルブを開弁じて排気ガス再循環を行う作動状態と排
気ガス再循環を行わない作動状態との異なった作動を実
現し、各作動状態下での吸気系に配置した流星センサー
によって各吸気流量を検出し、両検出信号の差によって
排気ガス再循環流量を正確に且つ迅速に測定するエンジ
ンの排気ガス再循環流量検出装五を提供することである
．更に、この発明の目的は、上記の排気ガス再循環流量
の測定結果に基づいて大気圧の変動、エンジン回転変動
、温度変動、エンジン負荷変動等のエンジン作動状態に
応じて最通排気ガス再循環流屓を供給するように、排気
バルブのバルブリフト董、バルブタイミング、開弁時、
閉弁時等の排気ガス再循環作動状態を調節するエンジン
の排気ガス再循環流量制御装置を提供することである．
〔課題を解決するための手段〕 この発明は、上記目的を達成するため、次のように構成
されている．即ち、この発明は、電磁力で開閉作動する
唆気バルブと排気バルブ、該各バルブをＭ．磁力で開閉
作動する１ｉ磁バルブ駆動装置、吸気流量を検出する検
出手段、及び該検出手段によって排気ガス再循環を行っ
た状態での吸気流量と排気ガス再循環を停止した状態で
の吸気流量とを検出し、咳各検出信号を比較して排気ガ
ス再循環流量を検出するコントローラから成るエンジン
の排気ガス再循環流量検出装置に関する．また、この排
気ガス再循環流Ｎ検出装置は、所定の気筒に対して排気
ガス再循環を行って該気筒の吸気流量を検出した検出信
号と、該気筒に対して排気ガス再循環のサイクルを停止
して咳気筒の吸気流量を検出した検出信号とを比較して
排気ガス再ｖＩＩ環流量を検出するものである．又は、
この排気ガス再循環流量検出装置は、多気筒エンジンの
所定気筒に対して排気ガス再循環を行って該気筒の吸気
流量を検出した検出信号と、他の気筒に対して排気ガス
再循環を停止して該気筒の吸気流量を検出した検出信号
とを比較して排気ガス再循環流量を検出するものである
．或いは、この発明は、吸気バルブと排気バルブを電磁
力で開閉作動する電磁バルブ駆動装置、エンジンの作動
状態を検出する第ｔＮＪＬ出手段、排気ガス再循環流量
を検出する第２検出手段、及び前記第１検出手段の検出
信号に対応した最通排気ガス再循環流量の電気信号と前
記第２検出手段によって検出した排気ガス再循環流量の
電気信号との比較差に応答して前記排気バルブの排気ガ
ス再循環作動状態を！Ｆ１節するコントローラを有する
エンジンの排気ガス再ＷＩ環流量制御装置に関する．〔
作用〕 この発明によるエンジンの排気ガス再循環流量検出装置
及び排気ガス再循環流量制御装置は、上記のように構成
され、次のように作用する．即ち、この排気ガス再循環
流！検出装置は、吸気バルブと排気バルブを１磁力で開
閉作動する電磁バルブ駆動装置によって排気バルブを開
閉制御し、排気ガス再循環を行った状態での吸気流量と
排気ガス再循環を停止した状態での吸気流量とを検出し
て該各検出信号を比較して排気ガス再循環流量を検出し
たので、常時変化するエンジン負荷及びエンジン回転に
影響されることなく、短期間のサイクル間で排気ガス再
循環流量を正確に且つ確実に検出することができる． また、この排気ガス再循環流量制御装置は、吸気バルブ
と排気バルブを電磁力で開閉作動する電磁バルブ駆動装
置によって、エンジンの作動状態を検出する第１検出手
段のヰ食出信号に対応した最通排気ガス再循環流量の電
気信号と、排気ガス再ｗｉ環流量を検出する第２検出手
段によって検出した排気ガス再循環流舒の電気信号との
比較差に応答して前記排気バルブの排気ガス再循環作動
状態を調節したので、排気ガス再ｖ８環流量の測定結果
に応答して前記排気バルブを前記１ｉ磁バルブ駆動装置
によって開閉制御してバルブリフト量、バルブタイミン
グ、開弁時、閉弁時等の排気ガス再循環作動状態を調節
することができ、大気圧の変動、エンジン回転変動、温
度変動、エンジン負荷変動等のエンジン作動状態に応じ
て最通排気ガス再循環流量を供給することができる． ここで、エンジンの作動状態を検出する各検出手段につ
いては、例えば、吸気ボートを通る吸気流量は吸気流量
センサーによって電流を通じた電熱線に当たる空気流を
ｔ熱線の抵抗値変化により検出し、該吸気７Ｒ’ｌｔセ
ンサーからの電気｛．Ｘ号を吸気流量処理装置に人力し
て検出することができる．また、エンジンの回転数はエ
ンジンに対して設けられた回転センサーによって検出で
き、更に、エンジンの負荷は燃料負荷装置への燃料の供
給量或いはアクセルペダルの踏込み量を検出することに
よって検出信号を得ることができ、また、ピストンのス
トローク位置はクランク角度を検出する位置センサーに
よってＩｉＮ出できる， 〔実施例〕 以下、図面を参照して、この発明によるエンジンの排気
ガス再循環流最検出装置及び排気ガス再循環流量制御装
置の実施例を説明する．第Ｉ図はこの発明によるエンジ
ンの排気ガス再循環流量検出装置及び排気ガス再循環流
量制？Ｉ装置を説明するための多気筒エンジンを示す概
略説明図である． 第１図において、多気筒エンジンの一例として四気筒エ
ンジンが示されている．４つの気筒５には、各気筒５の
シリンダヘッド３に吸気ポート１１及び排気ボート２２
が形成され、該吸気ボート１ｌに吸気バルブｌが且つ徘
気ボート２２には排気バルブ２が各々配置されている．
吸気バルブ１及び排気バルブ２は、後述のコントローラ
ｌ５の指令に応じて電磁バルブ駆動装置のバルブリフタ
−１０によって電磁力でそれぞれ開閉作動される．各気
筒５の吸気ボート１ｌを形成する吸気管は吸気集合管９
から分岐されている．また、各気筒５の排気ボート２２
を形成する排気管は排気集合管３２に接続されている．
各気筒５の吸気ボー｝１ｌには、吸気流量センサー２９
が各々設置されており、各吸気ボー｝１１を流れる吸気
流量を検出するように構成されている．吸気流量センサ
ー２９による検出信号は、コントローラ１５に入力され
る． また、第２図は第１図の１つの気筒５を取り出した電磁
バルブ駆動装置付きエンジンを示す説明図である．第２
図において、エンジンを構成するシリンダブロック６に
形成されたシリンダ３４にはシリンダライナ４が嵌合し
ており、咳シリンダフロック６の上面にはガスケット３
３を介してシリンダヘッド３が固定されている．シリン
ダライナ４内にはピストン７が往復運動するように構成
されている．燃焼室８は、シリンダライナ４、シリンダ
ヘッド３及びピストン７によって囲まれて形成される室
である。シリンダヘッド３には吸気ボート１１及び排気
ボート２２が形成され、これらのボートにはバルブシ一
ト１８が設けられ、吸気ボート１ｌのバルブシ一トｌ８
にはａ力で開閉作動する吸気バルブ１が配置され、また
、排気ボート２２のバルブンー｝１８には電磁力で開閉
作動する排気バルブ２が配置されている．この電磁バル
ブ駆動装置付きエンジンにおいて、吸気バルブｌ及び排
気バルブ２は、電磁バルブ駆動装置の各バルブリフター
ｌＯによって電磁力によって開閉作動されるものであり
、この電磁バルブ駆動装置のバルブリフター１０は、後
述のエンジンの回転数を検出する回転センサー１４、エ
ンジンの負荷を検出する負荷センサー３１、ピストン７
のストローク位置即ちクランク角を検出する位置センサ
ー３５、及び吸入空気量を検出する吸気流量センサー２
９からの各検出信号を受け、これらの各検出信号に応答
して指令を発するコントローラｌ５によって制御される
．この電磁バルブ駆動装置は、回転センサーｌ４、吸気
流量センサー２９、負荷センサー３１及び位置センサー
３５によって検出された各検出信号をコントローラ１５
が受け、検出された負荷信号に応答して、電磁バルブ駆
動装置のバルブリフター１０における固定子コイル２０
及び可動子コイル２４に電流を流し、電磁石を励磁して
バルブを駆動することができる．これらの各センサーの
詳細については、後文で第３図を参照して説明する： 次に、この発明によるエンジンの排気ガス再循環流量墳
出装置及び排気ガス再循環流量制御装置において、吸気
バルブ１及び排気バルブ２を開閉作動できる電磁バルブ
駆動装置の一例を第３図を参照して説明する． 第３図に示すように、このｉ磁バルブ駆動装置は、エン
ジンｌ３に組み込まれているものであり、電磁バルブ駆
動装置の要部がエンジンｌ３から取り出された状態で概
念的に示されている．エンジンｌ３への供給燃料を制御
する燃料噴射装置２ｌは噴射ノズルｌ２を有し、該噴射
ノズルｌ２はシリンダへノド３の上部から吸気ポート１
１に貫入され、ノズル孔から噴射される燃料がシリンダ
内へと噴霧導入される．この燃料噴射装置２１は、コン
トローラ１５からの指令によって所定量の燃料を噴射す
るように制御されるものである．また、エンジンｌ３の
出力軸に対してエンジン回転センサーｌ４が設けられ、
エンジン回転数を検出する．このエンジン回転数の検出
値即ち回転信号は、コントローラ１５に人力される．吸
気バルブｌは、セラミック材料で製作され、シリンダへ
ンド３に固定したバルブガイドｌ６に案内されて上下方
向に摺動可能に配設されている．なお、図では、吸気バ
ルブｌについてのみ図示されているが、このｔｍバルブ
駆動装置は、排気バルブについても同様に電磁駆動され
るものである． 吸気バルブｌの上昇又は下降によって吸気バルブｌのバ
ルブフェース１７が、シリンダヘッド３の吸気ボー｝１
１に設置されたバルブシ一ト１８に当接又は離脱するこ
とによって、吸気ボート１ｌが開閉されるものである．
従って、これらの吸気ボートＩＩの開閉作動或いは開閉
量によってエンジン１３のシリンダ内への吸入空気量が
制御されるものである．吸気バルブ１の上端部２３には
、軟鉄等の磁性材料から成る可動子ｌ９が固定されてお
り、この可動子１９には可動子コイル２４が設けられて
いる．また、可動子１９に対して、該可動子１９の上方
に軟鉄等の磁性材料から成る固定子２５がシリンダヘン
ド３に設置されており、しかも固定子２５には固定子コ
イル２０が設けられている．従って、可動子コイル２４
及び固定子コイル２０が通電／遮断されることによって
、固定子２５は可動子１９を吸引／離反することになり
、吸気バルブ１を上下に動弁駆動する．なお、シリンダ
へフド３の上面に形成されたバルブスプリングシ一トと
可動子１９との間には、バルブスプリング２６が配設さ
れている．従って、吸気バルブｌは、バルブスプリング
２６のばね力により常時は閉弁されるものである． 更に、電磁力で作動される吸排気バルブ１．　　２につ
いては、吸排気バルブ自体を構成する材料は、軽量化の
ためセラミック材で製作されており、また吸排気バルブ
１，２のバルブフェース１７及びバルブステムの摺動部
に鉄粉等が吸着することを防止するため非磁性材料のセ
ラミック材で製作されることが好ましい．しかるに、バ
ルブフェース１７及びバルブステムの摺動部に鉄粉等が
吸着すると、吸排気バルブ１．２による吸排気ボートの
密閉状態が悪化するし、また、摺動部のＮ擦抵抗が大き
くなり焼き付き等の好ましくない状態が発生する．そこ
で、吸排気バルブ１．２を電磁力で作動するため、吸排
気バルブ１．２の上端部には、磁性材料から成る可動子
ｌ９を別途設けてある．上記のように吸排気バルブ１．
２を構成することによって、コントローラｌ５からの制
御された電流が可動子コイル２４及び固定子コイル２０
に通電又は鵡断されると、固定子２５は可動子１９をス
プリング２６の付勢力に抗して離反又は吸引を行うこと
ができ、従って、吸気バルブ１は下降又は上昇を行い、
吸気バルブ１のバルブフェースは吸気ボート１１を開放
又は閉鎖を行うことができる． この電磁バルブ駆動装置は、負荷センサー３ｌ、回転セ
ンサー１４及び位置センサー４によって検出された各検
出信号をコントローラ１５が受け、エンジンｌ３の作動
状態が検出された各電気信号に応答して、電磁バルブ駆
動装開のバルブリフタ−１０における固定子コイル２０
及び可動子コイル２４に電流を流し、電磁石を励磁して
バルブを駆動することができる．エンジンＩ３の負荷セ
ンサー３１は、エンジン負荷を検出するものであり、燃
料噴射装置２１の噴射ノズル１２からエンジン１３への
供給される燃料供給量を検出するか、或いはアクセルペ
ダル２８の踏込み量を検出することによって検出できる
ものである．言い換えれば、負荷センサー３ｌは、エン
ジンｌ３への燃料供給量の検出センサー及び／又はアク
セルペダル２８の踏込壇の検出センサーで構成すること
ができる．従って、エンジン１３への燃料供給量及び／
又はアクセルペダル２Ｂの踏込み量の信号をエンジンの
箕荷イ８号として、コントローラ１５に入力することに
よって、吸排気バルブ１．２のｉ磁バルブを制御するこ
とができる．また、エンジン１３の位置センサー３１は
、ピストン７のストロークの位置を検出するものであり
、クランク角を検出することによって検出することがで
きる．また、吸気ボート１１を形成する吸気バイブには
、吸気流鼠センサー２９が配設されている．この吸気流
量センサー２９は、例えば、電流を通じた電熱線に当た
る気液を、電熱線の抵抗値変化により検出するものであ
り、該吸気流量センサー２９からの電気信号は吸気流量
処理装置３０に入力され、吸気ボー｝１１を通る吸気流
量を検出することができる．この検出された吸気流量は
、コントローラ１５に入力される． コントローラ１５は、マイクロコンピュータから成り、
演算処理を行う中央制？ｎ装置、演算処理手順、制′４
舅手段等を格納する各種メモリ、入／出カボート等を備
えており、前述の各種センサーや吸気流量処理装置３０
等からの各種電気信号が人力されると、メモリに格納さ
れた手順により処理が行われ、吸気バルブ１及び排気バ
ルブ２の開閉作動のための動弁機構用の電磁コイル２０
．２４に対して制御指令を発し、吸排気バルブ！，２の
開閉作動を制御する．また、コントローラ１５は、上記
の吸排気バルブ１，２の開閉作動に限らず、バルブ間度
、バルブリフト、燃料の噴射タイミング等の演算を行い
、制御指令を発するよう構成されている．なお、図中、
２７はバッテリであり、コントローラ１５、勤弁用の各
種コイル等の電源となるものである． （以下、この頁余白） 以上のように、この発明によるエンジンの排気ガス再循
環流量制御装置に組み込むことができる電磁バルブ駆動
装置は構成されている．次に、このエンジンの排気ガス
再循環流量検出装置の一実施例、及びこの排気ガス再循
環流量制御装置の一実施例を、第１図、第２図、第３図
及び第４図を参照して説明する．第４図（Ａ）、第４図
（Ｂ）及び第４図（Ｃ）はこの電磁バルブ制御装置を組
み込むことができる排気ガス再循環流量制御装置の作動
の一例を示す処理フロー図である．まず、多気筒の電磁
バルブ駆動装置付きエンジンにおいて、この発明による
排気ガス再ｖｆｉｉ流量検出装置は、次のように達成で
きる． この発明による排気ガス再循環流量検出装置については
、エンジン１３の駆動によって、電磁バルブ駆動装置に
よって吸気バルブ１と排気バルブ２を１ｔＭｉ力で開閉
作動し（ステップ４０）、排気バルブ２を所定の期間、
例えば、エンジンサイクルにおける吸気工程の終了直前
乃至直後間における少期間に排気ガス再Ｗ１環を行った
状態で流量センサー２９によって吸気流量Ｑを検出し（
ステップ５ｌ）、また、排気ガス再循環を停止した状態
での吸気流量Ｑ１を検出し（ステップ６２）、該両検出
信号をコントローラｌ５に入力し、コントローラｌ５に
おいて両検出信号を比較して排気ガス再循環流Ｎ（即ち
、ＥＧＲ量）を検出するものである．言い換えれば、燃
焼室８に排気ガスが再ｆ！環されることによって、燃焼
室８へは該排気ガス再循環流量分だけ吸気流量が減少す
るものである．従って、燃焼室８内に導入される流量が
一定であるとすれば、排気ガス再循環を行った時に燃焼
室８に吸入される吸気流置Ｑを、排気ガス再循環を停止
した時に燃焼室８に吸入される喋気流量Ｑ，と比較すれ
ば、排気ガス再ｖＩＩ環流ｔｍ！ｓ＊は、両者の差分で
あることから判明するようになる．即ち、ｍ，．＠−Ｑ
，−Ｑ そこで、エンジンの作動中において、排気ガス再循環を
停止した時に燃焼室８に吸入される吸気流量Ｑ，と排気
ガス再循環を行った時に燃焼室８に吸入される吸気流量
Ｑとは、具体的には次のようにして検出することができ
る． その１つの方式は、エンジンのある作動条件下で（ステ
ップ４０）、Ｉサイクルのみ排気ガス再循環作動を停止
するモードを与え（ステップ６１）、その時の吸気ボー
トｉｔに配置した流量センサー２９によって吸気ＲＩｃ
ｔ＋を検出し（ステップ６２）、該検出信号即ち電気信
号をコントローラｌ５に人力して該検出信号をコントロ
ーラｌ５の記憶手段に記憶する．次いで、次のサイクル
において排気バルブ２を所定の期間開弁じて排気ガス再
循環を実行し（ステップ５０）、その時の吸気ボート１
１に配置した流量センサー２９によって吸気流量Ｑを検
出し（ステップ４６）、該検出信号即ち電気信号をコン
トローラ１５に入力する．そこで、コントローラｌ５の
比較手段によって吸気流量Ｑ１に対応する電気信号と吸
気流量Ｑに対応する電気信号とを比較し、両者の吸気流
量の差分、即ち、Ｑ，−Ｑをコントローラｌ５の演算手
段によって演算し、該差分値から排気ガス再ＷＩ環で燃
焼室８に導入された排気ガス再循環流量ｍ　１．１が計
算される。このような検定サイクルの繰り返しによって
、排気ガス再Ｗｉ環流Ｗｌｍ，，，の正確なイ１αを検
出することができる．なお、エンジンの負荷及びエンジ
ン回転数は、常時変化しているものであるので、検定サ
イクル自体は長期間にわたって行うことは好ましくない
から、上紀のように、検定サイクルは１サイクルの差で
排気ガス再循環流量を検出するように実行することが好
ましい． また、別の方式として、多気筒の電磁バルブ駆動装置付
きエンジンでは、次のように排気ガス再循環流量を検出
することができる．エンジンのある作動条件下で（ステ
ップ４０）、第１図に示す四気筒エンジンにおいて、シ
リンダ＃１及びシリンダ＃２に対して排気ガス再循環を
停止するモードを与え（ステップ６１）、その時の該気
筒５における吸気ボートｌ１に配置した流量センサー２
９によって吸気流ｉ１Ｑを検出し（ステップ６２）、該
検出信号即ち電気信号をコントローラ１５に入力する．
同時に、シリンダ昇３及びシリンダ並４に対して、排気
バルブ２を所定の期間開弁じて排気ガス再循環を実行し
（ステップ５０）、その時の吸気ボート１１に配置した
流量センサー２９によって吸気流量Ｑを検出し（ステッ
プ５１）、該検出信号即ち電気信号をコントローラｌ５
に入力する．そこで、コントローラ１５の比較手段によ
って吸気流量Ｑ．に対応する電気信号と吸気流■Ｑに対
応する電気信号とを比較し、両者の吸気流量の差分、即
ち、Ｑ，−Ｑをコントローラｌ５の演算手段によって演
算し、咳差分値から排気ガス再循環で燃焼室８に導入さ
れた排気ガス再循環流＠ｍ１Ｇｌが計算される．このよ
うな検定サイクルの繰り返しによって、排気ガス再循環
流量ｍ（Ｂの正確な値を検出することができる． この発明によるエンジンの排気ガス再循環流量制？２１
装置については、上記のようにして検出された排気ガス
再循環流５１ｍ２６Ｈに応答して、エンジンに対して最
通排気ガス再循環流量Ｑ．に維持できるように、排気バ
ルブ２の作動状態を調節するように制御することである
。即ち、このエンジンの排気ガス再循環流量制御装置は
、電磁バルブ駆動装置によって吸気バルブｌと排気バル
ブ２とを電磁力で開閉作動し、エンジンの作動状態を検
出する第１検出手段の検出信号に対応した最通排気ガス
再循環流量の電気信号と、上記の方式による排気ガス再
循環流量検出装置即ち第２検出手段によって検出した排
気ガス再循環流量の電気信号とをコントローラ１５に入
力し、該コントローラ１５によって両検出信号に対応す
る検出埴を比較し、該比較差に応答して排気バルブ２の
バルブリフト量、バルブタイミング等の排気ガス再循環
作動状態を調節するものである． まず、エンジンを駆動し（ステップ４０）、エンジン駆
動中に排気ガス再循環システム即ちＥＧＲを実施するか
否かを判断する（ステップ４１）．この時、エンジンの
作動サイクルにおいて全くＥＧＲを実施しない場合には
、吸排気バルブ１，２に通常の動弁作動を行わせてＥＣ
Ｒを実行しないエンジン作動を行う（ステップ５５）．
所定の時間経過後（ステップ５６）、エンジンの駆動を
続けて行う場合（ステップ５７）には処理はステップ４
１に戻る． また、エンジンに対して排気ガス再Ｗｉ環作動を行う場
合には、排気バルブ２を電磁バルブ駆動装置のバルブリ
フター１０によってＢＧＲのための開閉作動を行わせる
（ステノブ４２）．所定時間経過後（ステップ４３）、
エンジン作動で実行されている排気ガス再循環システム
において、燃焼室８内に導入されている排気ガス再循環
流量ｍえ。

ヮを検出し、検出した該排気ガス再循環流ｌ　ｍｔＧ，
が最通排気ガス再Ｖａ環流鼠でない時、排気バルブ２の
バルブリフト量等の作動状態を調節して排気ガス再循環
流１ｔｍｔＧ＊を調整するか否かを判断する（ステップ
４４）．ステップ４４において、ＥＧＲ流量の検出及び
謂整を行わないと判断した場合には、ＥＧＲを現在の状
態で行うことを持続しくステップ５８）、所定の時間経
過後（ステップ５９）、エンジンの駆動を続けるか否か
を判断し（ステップ６０）、エンジン駆動続行の場合に
は処理はステップ４ｌに戻る． ステップ４４において、ＥＧＲ流量の検出及び調整を行
う場合には、回転センサーエ４によってエンジン回転数
を検出し（ステップ４５）、エンジン負荷センサー３１
によってエンジン負荷を検出し（ステップ４６）、また
、位置センサー３５によってピストン７のストローク位
置即ちクランク角度を検出する（ステップ４７）． そこで、上記の排気ガス再循環流！槍出方式によってＥ
ＧＲｔｌＬｆｌの検出のため、エンジンに対してＢＧＲ
を実行するか又は停止するかを判断する（ステップ４８
）．ＥＧＲを所定のサイクル、例えば、一サイクルだけ
或いは所定の気筒５に対して停止する場合には、排気バ
ルブ２に対してＥＧＲのための開閉作動を停止し、排気
バルブ２に通常の動弁作動を行わせる（ステップ６ｌ）
．次いで、排気バルブ２がＥＧＲのための間閉作動を停
止した気筒５の吸気ボート１１に配置されている流量セ
ンサー２９によって吸気ボート１１から燃焼室８に吸入
される吸気流量Ｑ＋を検出する（ステップ６２）．また
、エンジンに対してＥＧＲを実マテする場合には、排気
バルブ２に対してＥＧＲのための開閉作動を実行させる
（ステップ４９），次いで、排気バルブ２にＥＧＲを実
行させた気箇５の吸気ボート１ｌに配置された流量セン
サー２９によって燃焼室８へ吸入される吸気流ｉＥＱを
検出する（ステップ５０）・ 次いで、コントローラ１５の比較器においてＥＧＲを実
行した時の吸気流ｉ１ＱとＥＧＲを停止した時の吸気流
量Ｑｌとを比較し、その差分から上記の排気ガス再循環
流ｉ検出方式によってエンジンの現作動時における正確
な排気ガス再循環流量ｍ０．を検出する．排気ガス再循
環流４ｉＪｍｔＨが検出されれば、上記各センサーによ
ってエンジン回転数、エンジン負荷等のエンジンの作動
状態が検出されるので、該エンジン作動状態に対して最
通の排気ガス再循環流ｔＭｆＧｍが予め決定して設定さ
れている．そこで、最通排気ガス再循環流量Ｍ　（　．
ｌｌに相当する吸気流ｆｆｉｑｏは上記エンジンの作動
状態から直ちに決定される（ステップ５１）．次いで、
最通排気ガス再循環流Ｉ　Ｍ　！　ａ　ｍに相当？る吸
気流ＮＱ．とエンジンに対してＥＧＲを実行した時の吸
気流量Ｑとを比較すると、該最通排気ガス再循環流１鵬
．と現作動時の排気ガス再循環流ｉｔｍｚ。とを比較す
ることと同等のことになり、両者間に差分が発生すれば
、排気ガス再循環流量ｍＩＨを最通排気ガス再循環流量
Ｍ■。に近づけるように、言い換えれば、エンジンに対
してＥＧＲを実行した時の吸気流量Ｑを吸気流量Ｑ。に
なるように、排気バルブ２の作動状態を調整すれば良い
ものである．そこで、吸気流ＩＱを吸気流量Ｑ０とが如
何なる関係、即ち、Ｑ≧Ｑ０の関係にあるかを判断する
（ステップ５２）．まず、吸気流！ｌＱを吸気流量Ｑ．
とがほぼ等しいならば（Ｑ＝Ｑｌ　）　、エンジンの現
作動状態における排気ガス再循環流’ｉＪ　ｍ（Ｂは最
通排気ガス再循環流量Ｍｅロであるので、その状態の排
気バルブ２の開閉作動を持続すればよいので、処理はス
テップ４１に戻って処理システムを操り返せばよい． また、吸気流量Ｑが吸気流ｆｆｉｑｅより大きいな？ば
（Ｑ　＞　Ｑｏ　）　、排気ガス再循環流量ｍｒＧＩ１
が最通排気ガス再循環流＋Ｗｋ　Ｍ　Ｅ　Ｇ＋＋より少
ないことであるので、排気ガス再循環流ｔｍｔ■を増大
させるため、排気バルブ２のバルブリフ｝！及びバルブ
開度時間を大にする方向に調節する（ステップ５３）。

ＥＧＲのサイクルを続行する場合には、処理はステップ
４４に戻ってＥＧＲサイクルを繰り返せば良い（ステッ
プ５４｝，また、ＥＧＲのサイクルを続行しない場合に
は、処理はステップ４１に戻ってエンジンの駆動状態を
操り返せば良い（ステノブ５４）． 更に、吸気流量Ｑが吸気流量Ｑ０より小さいならば（Ｑ
＜Ｑ．）　、排気ガス再循環流１町．が最通排気ガス再
循環流量Ｍ，。より多いことであるので、排気ガス再循
環流ｉｍ＝。を滅少させるため、排気バルブ２のバルブ
リフト量及びバルフ開度時間を小にする方向に調節する
（ステップ６３）．ＥＧＲのサイクルを続行する場合に
は、処理はステップ４４に戻ってＥＧＲサイクルを繰り
返せば良い（ステップ６４）．また、ＥＧＲのサイクル
を続行しない場合には、処理はステップ４ｌに戻ってエ
ンジン駆動状態を繰り返せば良い（ステップ５４）． 〔発明の効果〕 この発明によるエンジンの排気ガス再循環流量検出装置
及び排気ガス再循環流量制御装置は、上記のように構成
されており、次のような効果を有する．即ち、このエン
ジンの排気ガス再循環流量検出装置は、！磁力で開閉作
動する吸気バルブと排気バルブ、該各バルブを電磁力で
開閉作動ずる１ｔ磁バルブ駆動装置、吸気流量を検出す
る検出手段、及び該検出手段によって排気ガス再循環を
行った杖態での吸気流量と排気ガス再循環を停止した状
態での吸気流量とを検出し、該各検出信号を比較して排
気ガス再循環流量を検出するコントローラから構成した
ので、エンジン負荷及びエンジン回転の変化に対応して
直ちに正確に且つ確実に何時でも容易に検出することが
できる．更に、大気圧の変動、温度変動の各種条件に合
わせて検出することもできる．また、排気バルブを電磁
力で作動することによって排気バルブを通じて排気ガス
を燃焼室へ再循環するので、大量の排気ガスを再循環さ
せることができると共に、排気ガスは吸気系を流れるこ
とがないので、該唆気系を排気ガスで汚ｔ！することも
ない． また、このエンジンの排気ガス再循環流量検出装置は、
所定の気筒に対して排気ガス再循環を行って該気筒の吸
気流量を検出した検出信号と、咳気筒に対して排気ガス
再循環のサイクルを停止して該気筒の吸気流量を検出し
た検出信号とを比較して排気ガス再循環流量を検出する
ので、短期間のサイクル間、例えば、エンジンのある作
動条件下で１サイクルのみＥＧＲを停止して吸気流量を
検出し、次のサイクルでＥＧＲを実行して吸気流量を検
出することによって、常時変化するエンジン負荷及びエ
ンジン回転に影響されることな《、排気ガス再循環流量
を正確に且つ確実に検出することができる． 更に、このエンジンの排気ガス再Ｗ環流Ｉ検出装置は、
多気筒エンジンの所定気筒に対して排気ガス再循環を行
って該気筒の吸気流量を検出した検出信号と、他の気筒
に対して排気ガス再循環を停止して該気筒の吸気流量を
検出した検出信号とを比較して排気ガス再循環流量を検
出するので、ＥＧＲの実行と停止をする排気バルブを任
意に自由に選択して検出でき、且つ得られた検出値の平
均値を保用することによって、一層正確な検出値を得る
ことができる． 或いは、このエンジンの排気ガス再循環流量制７１１装
置は、吸気バルブと排気バルブを電磁力で開閉作動する
電磁バルブ駆動装置、エンジンの作動状態を検出する第
１検出手段、排気ガス再循環流量を検出する第２検出手
段、及び前記第１検出手段の検出信号に対応した最通排
気ガス再循環流量の電気信号と前記第２横出手段によっ
て検出した排気ガス再循環流量の電気信号との比較差に
応答して前記排気バルブの排気ガス再循環作動状態を調
節するコントローラから構成したので、排気ガス再循環
流量の測定結果に応答して前記排気バルブを前記電磁バ
ルブ駆動装置によって開閉制御してバルブリフト量、バ
ルブ開度時間、バルブタイミング、開弁時、閉弁時等の
排気ガス再循環作動状態を調節することができ、大気圧
の変動、エンジン回転変動、温度変動、エンジン負荷変
動等のエンジン作動状態に応じて最通排気ガス再ｖＩ１
環流量を供給することができる．即ち、排気バルブの動
弁作動でＥＧＲを実行する場合に、排気ガス再循環流量
が検出できるので、エンジンの負荷、回転等に対して最
通の排気ガス再循環流量を決定し、検出された排気ガス
再循環流量に応答して該排気ガス再循環流蟹を最通流量
に近づけるように、前記排気バルブのバルブリフＨｉｔ
、バルブ間度時間を、コントローラから″：！Ｌ磁バル
ブ駆動装置に指令を出して前記排気バルブを容易に且つ
正確に調整することができる．

【図面の簡単な説明】

第ｌ図はこの発明によるエンジンの排気ガス再循環流量
検出装置及び排気ガス再循環流量制御装置を説明するた
めの多気筒エンジンの概略説明図、第２図は第１図の１
気筒を取り出した電磁バルブ駆動装置付きエンジンを説
明するための概略説明図、第３図はこの発明に組込む電
磁バルブ駆動装置の一例を示す説明図、並びに第４図（
Ａ）、第４図（Ｂ）及び第４図（Ｃ）は！磁バルブ駆動
装置を組込んだ排気ガス再循環流量ｗＩ御装置の作動の
一実施例を示す処理フロー図である．ｌ・−・・−・吸
気バルブ、２・−−−−−−　排気バルブ、５−・曲気
筒、１０・−・・一・バルブリフター、ｌ１・・・一一
・・吸気ボート、Ｉ３−・一エンジン、１　４　−　・
・一回転センサーｌ５−・−・・コントローラ、２２−
・−・・排気ボート、２９・・・・・・一流量センサー
、３１，・・・・−・負荷センサー、３５−・・一・・
位置センサー 第　　１ 図 出願人　　いすり自動車株式会社 代理人　　弁理士　尾　仲　一　宗 第 図 Ａ 丁Ｌ　続　主１１↑　正　書（自発） 平成２年４月１８日 特許庁長官　　吉　田　文　毅　　殿 ｌ．事件の表示 平成１年特許願第１１４１４０号 ２．発明の名称 エンジンの排気ガス再Ｗｉ環流間検出装置及びＩＪ’Ｉ
気ガス再循環流量制御装置 ３．補正をする者 事｛ｌｉとの関係　　特許出願人 住　所　　東京都品川区南大井６丁目２２番１０号名　
称　　（０１７）いす＼自動車株式会社代表者　飛　山
　一　男 ４．代理人　　　　　■１１６ 住　所　　東京都荒川区西日暮里５丁目１８番１１号５
．補正命令の日付（発送日） ７．補正の内容 明細書第５頁第１行の「工程」を「行程」に補正する。 明細書第５頁第３行より４行の「工程」を「行程」に補
正する． 明細書第２２頁第１９行の「工程」を「行程」に補正す
る。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）電磁力で開閉作動する吸気バルブと排気バルブ、
   該各バルブを電磁力で開閉作動する電磁バルブ駆動装置
   、吸気流量を検出する検出手段、及び該検出手段によっ
   て排気ガス再循環を行った状態での吸気流量と排気ガス
   再循環を停止した状態での吸気流量とを検出し、該各検
   出信号を比較して排気ガス再循環流量を検出するコント
   ローラから成るエンジンの排気ガス再循環流量検出装置
   。
2. （２）所定の気筒に対して排気ガス再循環を行って該気
   筒の吸気流量を検出した検出信号と、該気筒に対して排
   気ガス再循環のサイクルを停止して該気筒の吸気流量を
   検出した検出信号とを比較して排気ガス再循環流量を検
   出する請求項１に記載のエンジンの排気ガス再循環流量
   検出装置。
3. （３）多気筒エンジンの所定気筒に対して排気ガス再循
   環を行って該気筒の吸気流量を検出した検出信号と、他
   の気筒に対して排気ガス再循環を停止して該気筒の吸気
   流量を検出した検出信号とを比較して排気ガス再循環流
   量を検出する請求項１に記載のエンジンの排気ガス再循
   環流量検出装置。
4. （４）吸気バルブと排気バルブを電磁力で開閉作動する
   電磁バルブ駆動装置、エンジンの作動状態を検出する第
   １検出手段、排気ガス再循環流量を検出する第２検出手
   段、及び前記第１検出手段の検出信号に対応した最通排
   気ガス再循環流量の電気信号と前記第２検出手段によっ
   て検出した排気ガス再循環流量の電気信号との比較差に
   応答して前記排気バルブの排気ガス再循環作動状態を調
   節するコントローラを有するエンジンの排気ガス再循環
   流量制御装置。