JPH0615853B2 - 内燃機関の排気ガス還流制御装置 - Google Patents
内燃機関の排気ガス還流制御装置Info
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- JPH0615853B2 JPH0615853B2 JP61288425A JP28842586A JPH0615853B2 JP H0615853 B2 JPH0615853 B2 JP H0615853B2 JP 61288425 A JP61288425 A JP 61288425A JP 28842586 A JP28842586 A JP 28842586A JP H0615853 B2 JPH0615853 B2 JP H0615853B2
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- gas recirculation
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、排気ガスの還流量（再循環量）を制御する内
燃機関の排気ガス還流制御装置に関するものである。
燃機関の排気ガス還流制御装置に関するものである。
内燃機関の排気ガス中の有害成分である窒素酸化物を減
少させるために、排気ガスの一部を機関の吸気側に混入
させる、いわゆる排気ガスの再循環が行われることは衆
知の通りである。そして、この再循環される排気ガスの
還流量は、窒素酸化物の減少以外に機関の性能，燃費等
に影響を与えるので、この排気ガス還流量は機関の運転
状態に応じて精度よく制御されることが望まれる。
少させるために、排気ガスの一部を機関の吸気側に混入
させる、いわゆる排気ガスの再循環が行われることは衆
知の通りである。そして、この再循環される排気ガスの
還流量は、窒素酸化物の減少以外に機関の性能，燃費等
に影響を与えるので、この排気ガス還流量は機関の運転
状態に応じて精度よく制御されることが望まれる。
第６図は、例えば特開昭55−93950 号公報等に示された
従来の排気ガス還流制御装置の概略構成図である。同図
において、(1)はエンジン本体、(2)は吸気マニホール
ド、(3)は排気マニホールド、(4)は吸気マニホールド
(2)に配設された燃料供給装置、(5)はスロットバルブ、
(6)は吸気ダクト、(7)はエアクリーナ、(8)はエンジン
回転数検出器、(9)は負圧導入通路、(10)は負圧導入通
路(9)を通じて吸気マニホールド(2)の圧力を検出する吸
気負圧検出器、(11)は排気マニホールド(3)と吸気マニ
ホールド(2)とを連通する排気ガス還流（以下、ＥＧＲ
と略す）通路、(12)は圧力ダイアフラムで動くＥＧＲ制
御弁、(13)はＥＧＲ制御弁(12)の開度検出器、(14)はＥ
ＧＲ制御回路、(15)は大気圧導入通路、(16)はＥＧＲ制
御回路(14)の送出する出力信号により、ＥＧＲ制御弁(1
2)の開閉度合を制御する制御負圧を吸気負圧と大気圧と
により調圧する制御負圧発生器である。
従来の排気ガス還流制御装置の概略構成図である。同図
において、(1)はエンジン本体、(2)は吸気マニホール
ド、(3)は排気マニホールド、(4)は吸気マニホールド
(2)に配設された燃料供給装置、(5)はスロットバルブ、
(6)は吸気ダクト、(7)はエアクリーナ、(8)はエンジン
回転数検出器、(9)は負圧導入通路、(10)は負圧導入通
路(9)を通じて吸気マニホールド(2)の圧力を検出する吸
気負圧検出器、(11)は排気マニホールド(3)と吸気マニ
ホールド(2)とを連通する排気ガス還流（以下、ＥＧＲ
と略す）通路、(12)は圧力ダイアフラムで動くＥＧＲ制
御弁、(13)はＥＧＲ制御弁(12)の開度検出器、(14)はＥ
ＧＲ制御回路、(15)は大気圧導入通路、(16)はＥＧＲ制
御回路(14)の送出する出力信号により、ＥＧＲ制御弁(1
2)の開閉度合を制御する制御負圧を吸気負圧と大気圧と
により調圧する制御負圧発生器である。
このように構成されたＥＧＲ制御装置においては、エン
ジンの運転状態を示すエンジン回転数と吸気負圧とが、
エンジン回転数検出器(8)と吸気負圧検出器(10)とで検
出され、ＥＧＲ制御回路(14)に入力される。ＥＧＲ制御
回路(14)には、エンジンの運転状態に応じて定まるＥＧ
Ｒ制御弁(12)の目標開度が設定されており、この目標開
度と開度検出器(13)を介して入力される実測開度との比
較偏差を零とすべく制御負圧発生器(16)に出力信号を送
出する。すなわち、ＥＧＲ制御回路(14)の送出する出力
信号に基づき、制御負圧発生器(16)に出力負圧を吸気負
圧および大気圧により調圧して、ＥＧＲ制御弁(12)の開
度を制御し、前記比較偏差を零とする排気ガスの還流量
（以下、ＥＧＲ量と呼ぶ）を決定している。つまり、Ｅ
ＧＲ制御弁(12)の開度を開度検出器(13)の出力を用いて
フィードバック制御することにより、エンジンの運転状
態に応じたＥＧＲ量を得ている。
ジンの運転状態を示すエンジン回転数と吸気負圧とが、
エンジン回転数検出器(8)と吸気負圧検出器(10)とで検
出され、ＥＧＲ制御回路(14)に入力される。ＥＧＲ制御
回路(14)には、エンジンの運転状態に応じて定まるＥＧ
Ｒ制御弁(12)の目標開度が設定されており、この目標開
度と開度検出器(13)を介して入力される実測開度との比
較偏差を零とすべく制御負圧発生器(16)に出力信号を送
出する。すなわち、ＥＧＲ制御回路(14)の送出する出力
信号に基づき、制御負圧発生器(16)に出力負圧を吸気負
圧および大気圧により調圧して、ＥＧＲ制御弁(12)の開
度を制御し、前記比較偏差を零とする排気ガスの還流量
（以下、ＥＧＲ量と呼ぶ）を決定している。つまり、Ｅ
ＧＲ制御弁(12)の開度を開度検出器(13)の出力を用いて
フィードバック制御することにより、エンジンの運転状
態に応じたＥＧＲ量を得ている。
しかしながら、このような従来のＥＧＲ制御装置による
と、ＥＧＲ制御弁(12)の長時間の使用により、排気ガス
中に含まれているカーボン等がこの弁に多量付着し、Ｅ
ＧＲ制御弁(12)の開閉度に対応した初期のＥＧＲ量が変
化し、精度のよい制御ができなくなる問題があった。
と、ＥＧＲ制御弁(12)の長時間の使用により、排気ガス
中に含まれているカーボン等がこの弁に多量付着し、Ｅ
ＧＲ制御弁(12)の開閉度に対応した初期のＥＧＲ量が変
化し、精度のよい制御ができなくなる問題があった。
この問題に対し、本出願人は、ＥＧＲ制御弁(12)よりも
下流の吸入空気中の酸素濃度を酸素センサを用いて検知
するようになす一方、エンジンの運転状態に応じて目標
ＥＧＲ率を決定し、この目標ＥＧＲ率に応じて目標酸素
濃度を決定し、この決定した目標酸素濃度と酸素センサ
の検知酸素濃度との偏差を零とすべく、ＥＧＲ制御弁(1
2)を制御する制御方式を考えている。この制御方式によ
れば、排気ガスの混入率に比例する酸素濃度によってＥ
ＧＲ量が制御されるため、ＥＧＲ制御弁(12)の開閉度に
対応した初期のＥＧＲ量が変化しても、精度のよい制御
を行うことが可能である。
下流の吸入空気中の酸素濃度を酸素センサを用いて検知
するようになす一方、エンジンの運転状態に応じて目標
ＥＧＲ率を決定し、この目標ＥＧＲ率に応じて目標酸素
濃度を決定し、この決定した目標酸素濃度と酸素センサ
の検知酸素濃度との偏差を零とすべく、ＥＧＲ制御弁(1
2)を制御する制御方式を考えている。この制御方式によ
れば、排気ガスの混入率に比例する酸素濃度によってＥ
ＧＲ量が制御されるため、ＥＧＲ制御弁(12)の開閉度に
対応した初期のＥＧＲ量が変化しても、精度のよい制御
を行うことが可能である。
しかしながら、この制御方式を採用した場合、酸素セン
サの個体間のバラツキにより酸素センサのセンサ出力と
検知酸素濃度との対応関係が微妙に異なり、また酸素セ
ンサ自身の経年変化により酸素センサのセンサ出力と検
知酸素濃度との対応関係が変動し、高精度の還流制御を
阻害するという新たな問題が生じる。
サの個体間のバラツキにより酸素センサのセンサ出力と
検知酸素濃度との対応関係が微妙に異なり、また酸素セ
ンサ自身の経年変化により酸素センサのセンサ出力と検
知酸素濃度との対応関係が変動し、高精度の還流制御を
阻害するという新たな問題が生じる。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、酸
素センサに個体間のバラツキがあっても、また酸素セン
サ自身に経年変化が生じても、高精度の還流制御を阻害
することのない内燃機間の排気ガス還流制御装置を提供
することにある。
素センサに個体間のバラツキがあっても、また酸素セン
サ自身に経年変化が生じても、高精度の還流制御を阻害
することのない内燃機間の排気ガス還流制御装置を提供
することにある。
この発明に係る内燃機関の排気ガス還流制御装置は、内
燃機関の排気系と吸気系を連通した排気ガス還流通路に
設けられた排気ガス還流制御弁と、上記吸気系の排気ガ
ス還流通路開口部より下流に設けられ吸入空気中の酸素
濃度を検知する酸素センサと可燃性ガスを含む気体を上
記機関に吸入されるべく、上記吸気系に接続された可燃
性ガス通路と、この可燃性ガス通路を電気信号によって
開閉する開閉弁と、上記内燃機関の運転状態に応じて目
標排気ガス還流率を決定する目標排気ガス還流率決定手
段と、この目標排気ガス還流率決定手段により決定され
た目標排気ガス還流率に応じて目標酸素濃度を決定する
目標酸素濃度決定手段と、この目標酸素濃度決定手段に
より決定された目標酸素濃度と上記酸素センサの検知酸
素濃度とを比較しこれらの比較偏差を零とすべく上記排
気ガス還流制御弁の開度を制御する制御手段とを備える
内燃機関の排気ガス還流制御装置であって、上記排気ガ
ス還流率の零状態の上記内燃機関の特定運転状態として
検知する特定運転状態検知手段と、この特定運転状態時
に上記開閉弁を全閉とし、その時の上記酸素センサの検
知酸素濃度に基づき、この検知酸素濃度と大気の標準酸
素濃度に合致させるべく、上記酸素センサのセンサ出力
と検知酸素濃度との対応関係を補正する補正手段とを具
備してなるものである。
燃機関の排気系と吸気系を連通した排気ガス還流通路に
設けられた排気ガス還流制御弁と、上記吸気系の排気ガ
ス還流通路開口部より下流に設けられ吸入空気中の酸素
濃度を検知する酸素センサと可燃性ガスを含む気体を上
記機関に吸入されるべく、上記吸気系に接続された可燃
性ガス通路と、この可燃性ガス通路を電気信号によって
開閉する開閉弁と、上記内燃機関の運転状態に応じて目
標排気ガス還流率を決定する目標排気ガス還流率決定手
段と、この目標排気ガス還流率決定手段により決定され
た目標排気ガス還流率に応じて目標酸素濃度を決定する
目標酸素濃度決定手段と、この目標酸素濃度決定手段に
より決定された目標酸素濃度と上記酸素センサの検知酸
素濃度とを比較しこれらの比較偏差を零とすべく上記排
気ガス還流制御弁の開度を制御する制御手段とを備える
内燃機関の排気ガス還流制御装置であって、上記排気ガ
ス還流率の零状態の上記内燃機関の特定運転状態として
検知する特定運転状態検知手段と、この特定運転状態時
に上記開閉弁を全閉とし、その時の上記酸素センサの検
知酸素濃度に基づき、この検知酸素濃度と大気の標準酸
素濃度に合致させるべく、上記酸素センサのセンサ出力
と検知酸素濃度との対応関係を補正する補正手段とを具
備してなるものである。
したがってこの発明によれば、排気ガス還流制御弁の開
度を吸入空気中の酸素濃度によって制御し、運転状態に
応じた所望の排気ガス還流量を得ているので、排気ガス
還流制御弁の長時間の使用により排気ガス中の含まれる
カーボン等がこの弁に多量付着したとしても、初期の排
気ガス還流制御特性が損なわれることはない。さらに、
この発明によれば、内燃機関の特定運転状態（ＥＧＲ率
が零である状態）が検知されると、この特定運転状態に
おける酸素センサの検知酸素濃度が大気の標準酸素濃度
に合致するように、酸素センサの出力と検知酸素濃度と
の対応関係を補正する補正手段を有するので、経年変化
のないようなより高精度な還流制御が可能となる。ま
た、酸素センサの固体間のバラツキも許容できる。
度を吸入空気中の酸素濃度によって制御し、運転状態に
応じた所望の排気ガス還流量を得ているので、排気ガス
還流制御弁の長時間の使用により排気ガス中の含まれる
カーボン等がこの弁に多量付着したとしても、初期の排
気ガス還流制御特性が損なわれることはない。さらに、
この発明によれば、内燃機関の特定運転状態（ＥＧＲ率
が零である状態）が検知されると、この特定運転状態に
おける酸素センサの検知酸素濃度が大気の標準酸素濃度
に合致するように、酸素センサの出力と検知酸素濃度と
の対応関係を補正する補正手段を有するので、経年変化
のないようなより高精度な還流制御が可能となる。ま
た、酸素センサの固体間のバラツキも許容できる。
以下、本発明に係る内燃機関の排気ガス還流制御装置を
詳細に説明する。第１図はこの装置の一実施例を示すＥ
ＧＲ制御装置の概略構成図である。同図において、第６
図と同一符号は同一機能要素を示しその説明は省略す
る。同図において、(17)は吸気マニホールド(2)のＥＧ
Ｒ通路(11)への開口部よりも下流（エンジン本体(1)
側）内にそのセンサ部を配置して装着された酸素センサ
であり、例えば特開昭58−153155号公報等で提案されて
いる固体電解質酸素ポンプ式の酸素センサの如く、酸素
濃度に比例した電流出力（ｍＡ）を発生する酸素センサ
である。第２図は、この酸素センサ(17)の送出するセン
サ出力ＩＦと酸素濃度Ｃ2との関係を示す特性図であ
る。酸素センサ(17)の送出するセンサ出力ＩＰはＥＧＲ
制御回路(18)に入力されるようになっており、このＥＧ
Ｒ制御回路(18)において対応する酸素濃度が算出される
ようになっている。また、このＥＧＲ制御回路(18)に
は、エンジ回転数検出器(8)を介して入力されるエンジ
ン回転数ＮＥ（ｒｐｍ）と吸気負圧検出器(10)を介して
入力される吸気圧力ＰＢ（ｍｍＨｇ）とに対応した目標
ＥＧＲ率ＫＯ(%)が記憶されており（第３図）、かかる
目標目標ＥＧＲ率ＫＯより第４図に示す特性にしたがっ
て目標酸素濃度ＣO2が読み出されるようになっている。
そして、ＥＧＲ制御回路(18)は、上記エンジンの運転状
態に応じて定まる目標酸素濃度ＣO2と酸素センサ(17)の
送出するセンサ出力ＩＰに応じて求まる検出酸素濃度Ｃ
2とを比較し、これらの比較偏差を零とするような出
力信号を制御負圧発生器(16)に送出し、ＥＧＲ制御弁(1
2)の開閉度合を制御するようになっている。(19)はエン
ジン本体(1)に装着され該エンジンを冷却する冷却水の
温度を検知する温度センサである。温度センサ(19)の検
知するエンジン本体(1)の冷却水温ＴＥは、遂時ＥＧＲ
制御回路(18)に入力されるようになっており、この冷却
水温ＴＥ，あるいはエンジン回転数検出器(8)および吸
気圧力検出器(10)からの信号により、ＥＧＲ率の零状態
がＥＧＲ制御回路(18)において検知されるようになって
いる。すなわち、エンジン本体(1)が始動されて間がな
くエンジン本体(1)の冷却水温ＴEが所定温度よりも低い
場合や、冷却水温が十分高い場合でもアイドル状態にあ
るとき等の特定運転状態においては、ＥＧＲ制御弁(12)
が全閉状態を維持し、ＥＧＲ率は零となる。つまり、温
度センサ(19)からの冷却水温ＴＥ，あるいはエンジン回
転数検出器(8)および吸気圧力検出器(10)からの信号に
よって、ＥＧＲ率の零状態がＥＧＲ制御回路(18)におい
て把握されるようになっている。(20)は動弁室であり、
図示しないクランク室と通路(21)を介して連通してい
る。動弁室(20)はブローバイガス通路(22)によって吸気
管(2)に設けられたポート(23)に連通接続されている。
ポート(23)はスロットル弁(5)より吸気流でみて下流
側、すなわち酸素センサ(17)よりも上流側に設けれてい
る。また動弁室(20)はブローバイガス通路(24)によって
エアクリーナ(7)の下流直後に連通接続されている。ブ
ローバイガス通路(22)の途中には、ブローバイガス流量
制御弁（ＰＣＶ弁）(25)が動弁室の側に設けられ、さら
に開閉弁(26)が設けられている。ブローバイガス流量制
御弁(25)は従来より高知のもので、エンジンの負荷状態
に応じたブローバイガス量を吸気系に還元するためのも
のである。開閉弁(26)はＥＧＲ制御回路(18)の指令に応
じて電気的に開閉する弁である。ＥＧＲ率の零状態が、
ＥＧＲ制御回路(18)内で検出された場合、ＥＧＲ制御回
路(18)から前記開閉弁(26)には全閉の指令が電気信号と
して出力される。そして所定時間経過した後の検出酸素
濃度Ｃ2が特定運転状態（ＥＧＲ率が零である状態）
における検出酸素濃度として大気の標準酸素濃度Ｃ020
と比較され、その比較結果により第２図に示したＩＰ−
Ｃ2特性が補正されるようになっている。すなわち、
ＥＧＲ率の零状態が特定運転状態として検知され、この
特定運転状態における検出酸素濃度Ｃ2を大気の標準
酸素濃度Ｃ020 に合致させるべく、酸素センサ(17)のセ
ンサ出力ＩＰと検出酸素濃度Ｃ2との対応関係が補正
させるようになっており、この補正の具体例としては、
例えば検出酸素濃度Ｃ2に対して酸素センサ(17)のセ
ンサ出力ＩＰがオフセットをもった比例関係である場合
には、第５図(a)に示すようにそのオフセット値のみを
変更するような補正、あるいは検出酸素濃度Ｃ2が零
の時のセンサ出力ＩＰを一定値に保つように比例定数を
変更するような補正（第５図(b)）が考えられる。
詳細に説明する。第１図はこの装置の一実施例を示すＥ
ＧＲ制御装置の概略構成図である。同図において、第６
図と同一符号は同一機能要素を示しその説明は省略す
る。同図において、(17)は吸気マニホールド(2)のＥＧ
Ｒ通路(11)への開口部よりも下流（エンジン本体(1)
側）内にそのセンサ部を配置して装着された酸素センサ
であり、例えば特開昭58−153155号公報等で提案されて
いる固体電解質酸素ポンプ式の酸素センサの如く、酸素
濃度に比例した電流出力（ｍＡ）を発生する酸素センサ
である。第２図は、この酸素センサ(17)の送出するセン
サ出力ＩＦと酸素濃度Ｃ2との関係を示す特性図であ
る。酸素センサ(17)の送出するセンサ出力ＩＰはＥＧＲ
制御回路(18)に入力されるようになっており、このＥＧ
Ｒ制御回路(18)において対応する酸素濃度が算出される
ようになっている。また、このＥＧＲ制御回路(18)に
は、エンジ回転数検出器(8)を介して入力されるエンジ
ン回転数ＮＥ（ｒｐｍ）と吸気負圧検出器(10)を介して
入力される吸気圧力ＰＢ（ｍｍＨｇ）とに対応した目標
ＥＧＲ率ＫＯ(%)が記憶されており（第３図）、かかる
目標目標ＥＧＲ率ＫＯより第４図に示す特性にしたがっ
て目標酸素濃度ＣO2が読み出されるようになっている。
そして、ＥＧＲ制御回路(18)は、上記エンジンの運転状
態に応じて定まる目標酸素濃度ＣO2と酸素センサ(17)の
送出するセンサ出力ＩＰに応じて求まる検出酸素濃度Ｃ
2とを比較し、これらの比較偏差を零とするような出
力信号を制御負圧発生器(16)に送出し、ＥＧＲ制御弁(1
2)の開閉度合を制御するようになっている。(19)はエン
ジン本体(1)に装着され該エンジンを冷却する冷却水の
温度を検知する温度センサである。温度センサ(19)の検
知するエンジン本体(1)の冷却水温ＴＥは、遂時ＥＧＲ
制御回路(18)に入力されるようになっており、この冷却
水温ＴＥ，あるいはエンジン回転数検出器(8)および吸
気圧力検出器(10)からの信号により、ＥＧＲ率の零状態
がＥＧＲ制御回路(18)において検知されるようになって
いる。すなわち、エンジン本体(1)が始動されて間がな
くエンジン本体(1)の冷却水温ＴEが所定温度よりも低い
場合や、冷却水温が十分高い場合でもアイドル状態にあ
るとき等の特定運転状態においては、ＥＧＲ制御弁(12)
が全閉状態を維持し、ＥＧＲ率は零となる。つまり、温
度センサ(19)からの冷却水温ＴＥ，あるいはエンジン回
転数検出器(8)および吸気圧力検出器(10)からの信号に
よって、ＥＧＲ率の零状態がＥＧＲ制御回路(18)におい
て把握されるようになっている。(20)は動弁室であり、
図示しないクランク室と通路(21)を介して連通してい
る。動弁室(20)はブローバイガス通路(22)によって吸気
管(2)に設けられたポート(23)に連通接続されている。
ポート(23)はスロットル弁(5)より吸気流でみて下流
側、すなわち酸素センサ(17)よりも上流側に設けれてい
る。また動弁室(20)はブローバイガス通路(24)によって
エアクリーナ(7)の下流直後に連通接続されている。ブ
ローバイガス通路(22)の途中には、ブローバイガス流量
制御弁（ＰＣＶ弁）(25)が動弁室の側に設けられ、さら
に開閉弁(26)が設けられている。ブローバイガス流量制
御弁(25)は従来より高知のもので、エンジンの負荷状態
に応じたブローバイガス量を吸気系に還元するためのも
のである。開閉弁(26)はＥＧＲ制御回路(18)の指令に応
じて電気的に開閉する弁である。ＥＧＲ率の零状態が、
ＥＧＲ制御回路(18)内で検出された場合、ＥＧＲ制御回
路(18)から前記開閉弁(26)には全閉の指令が電気信号と
して出力される。そして所定時間経過した後の検出酸素
濃度Ｃ2が特定運転状態（ＥＧＲ率が零である状態）
における検出酸素濃度として大気の標準酸素濃度Ｃ020
と比較され、その比較結果により第２図に示したＩＰ−
Ｃ2特性が補正されるようになっている。すなわち、
ＥＧＲ率の零状態が特定運転状態として検知され、この
特定運転状態における検出酸素濃度Ｃ2を大気の標準
酸素濃度Ｃ020 に合致させるべく、酸素センサ(17)のセ
ンサ出力ＩＰと検出酸素濃度Ｃ2との対応関係が補正
させるようになっており、この補正の具体例としては、
例えば検出酸素濃度Ｃ2に対して酸素センサ(17)のセ
ンサ出力ＩＰがオフセットをもった比例関係である場合
には、第５図(a)に示すようにそのオフセット値のみを
変更するような補正、あるいは検出酸素濃度Ｃ2が零
の時のセンサ出力ＩＰを一定値に保つように比例定数を
変更するような補正（第５図(b)）が考えられる。
以上の説明より明らかなように、この例によれば目標排
気ガス還流率決定手段、目標酸素濃度決定手段、制御手
段、特定運転状態検知手段、および補正手段はＥＧＲ制
御回路(18)により実現されている。
気ガス還流率決定手段、目標酸素濃度決定手段、制御手
段、特定運転状態検知手段、および補正手段はＥＧＲ制
御回路(18)により実現されている。
次に、このように構成されたＥＧＲ制御装置の動作につ
いて説明する。すなわち、エンジン本体(1)が始動され
ると、エンジンの運転状態を示すエンジン回転数ＮＥお
よび吸気圧力ＰＢがエンジン回転数検出器(8)および吸
気圧力検出器(10)を介してＥＧＲ制御回路(18)に入力さ
れる。ＥＧＲ制御回路(18)は、入力されるエンジン回転
数ＮＥおよび吸気圧力ＰＢの値に応じて、予め記憶され
ている目標ＥＧＲ率ＫＯより、例えば目標ＥＧＲ率Ｋoi
（第３図）を選択する。そして、この選択した目標ＥＧ
Ｒ率ＫOiにより、第４図にしたがって目標酸素濃度Ｃ
O2iを読みだす。一方、吸気管(2)中の排気ガスが混入し
た空気の酸素濃度は、このとき酸素サンサ(17)の送出す
るセンサ出力ＩＰより第２図にしたがって算出され、算
出された酸素濃度Ｃ2j と上述により読みだされた目
標酸素濃度Ｃo2i とが比較される。そして、このＣ
2j とＣ2i との比較偏差が零となるように制御負圧
発生器(16)に出力信号が送出され、制御負圧発生器(16)
はその出力負圧を負圧導入通路(9)および大気圧導入通
路(15)の圧力を用いて調圧し、ＥＧＲ制御弁(12)の開閉
度合を制御し、検出酸素濃度を目標酸素濃度に近づけ
る。このとき、ＥＧＲ制御弁(12)が開く方向に動けば、
ＥＧＲ量が大となって酸素センサ(17)のセンサ出力ＩＰ
に対応する酸素濃度Ｃ2J は低下し、閉じる方向に動
けば酸素濃度Ｃ2J は増大する。このように、本実施
例によれば、ＥＧＲ制御弁(12)の開度を吸入空気中の酸
素濃度によって制御し、運転状態に応じた所望のＥＧＲ
量を得ているので、ＥＧＲ制御弁(12)の長時間の使用に
より排気ガス中に含まれているカーボン等がこの弁に多
量付着したとしても、初期のＥＧＲ制御特性が損なわれ
ることはない。
いて説明する。すなわち、エンジン本体(1)が始動され
ると、エンジンの運転状態を示すエンジン回転数ＮＥお
よび吸気圧力ＰＢがエンジン回転数検出器(8)および吸
気圧力検出器(10)を介してＥＧＲ制御回路(18)に入力さ
れる。ＥＧＲ制御回路(18)は、入力されるエンジン回転
数ＮＥおよび吸気圧力ＰＢの値に応じて、予め記憶され
ている目標ＥＧＲ率ＫＯより、例えば目標ＥＧＲ率Ｋoi
（第３図）を選択する。そして、この選択した目標ＥＧ
Ｒ率ＫOiにより、第４図にしたがって目標酸素濃度Ｃ
O2iを読みだす。一方、吸気管(2)中の排気ガスが混入し
た空気の酸素濃度は、このとき酸素サンサ(17)の送出す
るセンサ出力ＩＰより第２図にしたがって算出され、算
出された酸素濃度Ｃ2j と上述により読みだされた目
標酸素濃度Ｃo2i とが比較される。そして、このＣ
2j とＣ2i との比較偏差が零となるように制御負圧
発生器(16)に出力信号が送出され、制御負圧発生器(16)
はその出力負圧を負圧導入通路(9)および大気圧導入通
路(15)の圧力を用いて調圧し、ＥＧＲ制御弁(12)の開閉
度合を制御し、検出酸素濃度を目標酸素濃度に近づけ
る。このとき、ＥＧＲ制御弁(12)が開く方向に動けば、
ＥＧＲ量が大となって酸素センサ(17)のセンサ出力ＩＰ
に対応する酸素濃度Ｃ2J は低下し、閉じる方向に動
けば酸素濃度Ｃ2J は増大する。このように、本実施
例によれば、ＥＧＲ制御弁(12)の開度を吸入空気中の酸
素濃度によって制御し、運転状態に応じた所望のＥＧＲ
量を得ているので、ＥＧＲ制御弁(12)の長時間の使用に
より排気ガス中に含まれているカーボン等がこの弁に多
量付着したとしても、初期のＥＧＲ制御特性が損なわれ
ることはない。
以上は、ＥＧＲ制御弁(12)の制御動作について述べた
が、ＥＧＲ制御弁(12)が閉じた状態にある場合、即ちＥ
ＧＲ制御率が零となった場合、本発明の特徴的な動作が
ＥＧＲ制御回路(18)の内部において行なわれる。すなわ
ち、エンジン本体(1)が始動されて間がなくエンジ本体
(1)の冷却水温ＴＥが所定温度よりも低い場合や、冷却
水温が十分高い場合でもアイドル状態にあるとき等の特
定運転状態においては、 ＥＧＲ制御弁(12)が全閉状
態を維持し、ＥＧＲ率は零となる。したがって、温度セ
ンサ(19)からの冷却水温ＴＥ，あるいはエンジン回転数
検出器(8)および吸気圧力検出器(10)からの信号によ
り、ＥＧＲ制御回路(18)においてＥＧＲ率が零であるこ
とが検出されると、直ちに、ブローバイガス通路(22)途
中の開閉弁(26)を全閉する指令を出して、全閉動作させ
る。別のブローバイ通路(24)については、上記のような
ＥＧＲ率が零になる状態には、ブローバイガスの吸気系
への吸入が無いため開閉弁は不要である。以上の動作が
完了して所定時間経過した後に、その時の検出酸素濃度
がＣ2と大気の標準酸素濃度ＣO2O とが比較され、Ｃ
2をＣO2O に合致させるべく酸素センサ(17)のセンサ
出力ＩＰと検出酸素濃度Ｃ2との対応関係が補正され
る。すなわち、ＥＧＰ率の零状態においては、酸素セン
サ(17)の検出する吸入空気の酸素濃度は大気の酸素濃度
と等しく、このとき検出される酸素濃度Ｃ2を標準酸
素濃度ＣO2O に合致させるべくそ対応関係を補正するこ
とにより、この制御システム組み込む酸素センサの固体
間のバラツキを大幅に許容することができ、且つ酸素セ
ンサの電気化学的な経年変化をも補正することができ
る。
が、ＥＧＲ制御弁(12)が閉じた状態にある場合、即ちＥ
ＧＲ制御率が零となった場合、本発明の特徴的な動作が
ＥＧＲ制御回路(18)の内部において行なわれる。すなわ
ち、エンジン本体(1)が始動されて間がなくエンジ本体
(1)の冷却水温ＴＥが所定温度よりも低い場合や、冷却
水温が十分高い場合でもアイドル状態にあるとき等の特
定運転状態においては、 ＥＧＲ制御弁(12)が全閉状
態を維持し、ＥＧＲ率は零となる。したがって、温度セ
ンサ(19)からの冷却水温ＴＥ，あるいはエンジン回転数
検出器(8)および吸気圧力検出器(10)からの信号によ
り、ＥＧＲ制御回路(18)においてＥＧＲ率が零であるこ
とが検出されると、直ちに、ブローバイガス通路(22)途
中の開閉弁(26)を全閉する指令を出して、全閉動作させ
る。別のブローバイ通路(24)については、上記のような
ＥＧＲ率が零になる状態には、ブローバイガスの吸気系
への吸入が無いため開閉弁は不要である。以上の動作が
完了して所定時間経過した後に、その時の検出酸素濃度
がＣ2と大気の標準酸素濃度ＣO2O とが比較され、Ｃ
2をＣO2O に合致させるべく酸素センサ(17)のセンサ
出力ＩＰと検出酸素濃度Ｃ2との対応関係が補正され
る。すなわち、ＥＧＰ率の零状態においては、酸素セン
サ(17)の検出する吸入空気の酸素濃度は大気の酸素濃度
と等しく、このとき検出される酸素濃度Ｃ2を標準酸
素濃度ＣO2O に合致させるべくそ対応関係を補正するこ
とにより、この制御システム組み込む酸素センサの固体
間のバラツキを大幅に許容することができ、且つ酸素セ
ンサの電気化学的な経年変化をも補正することができ
る。
次に、ＥＧＲ率が零である特定運転状態時に可燃性ガス
通路(22)の開閉弁(26)を全閉とすることの技術的意義お
よびその作用・効果について説明する。可燃性ガス（炭
化水素成分を多量に含むガス）が酸素センサ(17)の検出
部位に混入してくると、センサ検出部が高温（800 ℃〜
900 ℃）であるため、可燃成分が燃焼酸化反応を起こ
す。このため、検出部付近にある酸素が、水蒸気や二酸
化炭素等に変化し、実質的に酸素センサ(17)で検出され
る酸素濃度は、実際の吸気管(2)中の酸素濃度よりも低
くなる。目標ＥＧＲ率が零で、吸気管(2)中の酸素濃度
が大気の標準酸素濃度になっているような特定運転状態
時に酸素センサ(17)出力が上記のようなエラーを発生す
ると、センサ出力と検出酸素濃度との対応関係の正しい
補正は不可能となる。このようなエラー発生を防止する
ために可燃性ガス通路(22)に電気的に開閉する開閉弁(2
6)を設けて、開閉制御を行なう。なお、特定運転状態時
はガスが大量に入って来るためこの影響を受けやすい
が、特定運転状態以外では吸気管(2)内は空気量（酸素
量）が多く、逆に可燃性ガスの吸入が少ないため、可燃
性ガスの影響を受けにくい。
通路(22)の開閉弁(26)を全閉とすることの技術的意義お
よびその作用・効果について説明する。可燃性ガス（炭
化水素成分を多量に含むガス）が酸素センサ(17)の検出
部位に混入してくると、センサ検出部が高温（800 ℃〜
900 ℃）であるため、可燃成分が燃焼酸化反応を起こ
す。このため、検出部付近にある酸素が、水蒸気や二酸
化炭素等に変化し、実質的に酸素センサ(17)で検出され
る酸素濃度は、実際の吸気管(2)中の酸素濃度よりも低
くなる。目標ＥＧＲ率が零で、吸気管(2)中の酸素濃度
が大気の標準酸素濃度になっているような特定運転状態
時に酸素センサ(17)出力が上記のようなエラーを発生す
ると、センサ出力と検出酸素濃度との対応関係の正しい
補正は不可能となる。このようなエラー発生を防止する
ために可燃性ガス通路(22)に電気的に開閉する開閉弁(2
6)を設けて、開閉制御を行なう。なお、特定運転状態時
はガスが大量に入って来るためこの影響を受けやすい
が、特定運転状態以外では吸気管(2)内は空気量（酸素
量）が多く、逆に可燃性ガスの吸入が少ないため、可燃
性ガスの影響を受けにくい。
尚、本実施例において、ＥＧＲ制御弁(12)は圧力ダイア
フラムを介して負圧によって動作する例を示したが、ス
テッピングモータや直流モータとギヤの組み合わせによ
るものでもよい。
フラムを介して負圧によって動作する例を示したが、ス
テッピングモータや直流モータとギヤの組み合わせによ
るものでもよい。
また、本実施例では、ブローバイガス通路(22)に開閉弁
を設けた例を示したが、これ以外に可燃性ガスを含む気
体の通路で吸気管に接続されている通路としては、内燃
機関の燃料系から発生するガスを吸着するキャニスタ
（吸着器）をパージするために上記機関に設置されるパ
ージガス通路があり、これについても上記実施例と同様
の構成，動作により本発明の目的は達せられる。
を設けた例を示したが、これ以外に可燃性ガスを含む気
体の通路で吸気管に接続されている通路としては、内燃
機関の燃料系から発生するガスを吸着するキャニスタ
（吸着器）をパージするために上記機関に設置されるパ
ージガス通路があり、これについても上記実施例と同様
の構成，動作により本発明の目的は達せられる。
また、第１図の実施例ではブローバイガス通路(22)の吸
気管(2)への開口ポートをＥＧＲガス通路の開口部より
上流側に設けた図が記されているが、この開口ポートの
位置はここに限定するものではなく、ＥＧＲガス通路の
開口部よりも下流、さらに酸素サンサよりも下流でもよ
い。
気管(2)への開口ポートをＥＧＲガス通路の開口部より
上流側に設けた図が記されているが、この開口ポートの
位置はここに限定するものではなく、ＥＧＲガス通路の
開口部よりも下流、さらに酸素サンサよりも下流でもよ
い。
さらに、上記実施例では目標ＥＧＲ率をエンジン回転数
ＮＥと吸圧力ＰＢとにより求めた場合について説明した
が、これに限定するものではなく、例えばエンジン回転
数ＮＥと吸気流量とで求めても良く上記実施例と同様の
効果が得られる。
ＮＥと吸圧力ＰＢとにより求めた場合について説明した
が、これに限定するものではなく、例えばエンジン回転
数ＮＥと吸気流量とで求めても良く上記実施例と同様の
効果が得られる。
以上説明したように、本発明による内燃機関の排気ガス
還流制御装置によると、排気ガスの混入率に比例する酸
素濃度によってＥＧＲ量が制御される一方、機関の特定
運転状態（ＥＧＲ率が零である状態）が検知されると、
可燃性ガス通路途中に設けた開閉弁を全閉とし、この特
定運転状態における酸素センサの検知酸素濃度が大気の
標準酸素濃度に合致するように、酸素センサのセンサ出
力と検知酸素濃度との対応関係が補正されるものとな
り、酸素センサに個体間のバラツキがあっても、また酸
素センサ自身に経年変化が生じても、高精度の還流制御
が阻害されることがないという優れた効果を奏する。
還流制御装置によると、排気ガスの混入率に比例する酸
素濃度によってＥＧＲ量が制御される一方、機関の特定
運転状態（ＥＧＲ率が零である状態）が検知されると、
可燃性ガス通路途中に設けた開閉弁を全閉とし、この特
定運転状態における酸素センサの検知酸素濃度が大気の
標準酸素濃度に合致するように、酸素センサのセンサ出
力と検知酸素濃度との対応関係が補正されるものとな
り、酸素センサに個体間のバラツキがあっても、また酸
素センサ自身に経年変化が生じても、高精度の還流制御
が阻害されることがないという優れた効果を奏する。
第１図は本発明の一実施例による内燃機関の排気ガス還
流制御装置を示す概略構成図、第２図はこのＥＧＲ制御
装置に用いる酸素センサの送出するセンサ出力ＩＰと検
出酸素濃度Ｃ2との関係を示す特性図、第３図はこの
装置ＥＧＲ制御回路に入力されるエンジン回転数ＮＥと
吸気圧力ＰＢとに対応する目標ＥＧＲ率ＫＯを示す特性
図、第４図は目標ＥＧＲ率ＫＯに対応づけた目標酸素濃
度ＣO2を示す特性図、第５図は検出酸素濃度Ｃ2と酸
素センサ出力ＩＰとの初期および補正後の対応関係を示
す図、第６図は従来のＥＧＲ制御装置の概略構成図であ
る。 (1)……エンジン本体、(2)……吸気管、(3)……排気
管、(8)……エンジン回転数検出器、(10)……吸気圧力
検出器、(11)……排気ガス還流通路、(12)……排気ガス
還流制御弁、(13)……開度検出器、(16)……制御負圧発
生器、(17)……酸素センサ、(14)(18)……排気ガス還流
制御回路、(19)……温度センサ、(22)(24)……ブローバ
イガス通路、(25)……ブローバイガス流量制御弁、(26)
……開閉弁。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示すもの
とする。
流制御装置を示す概略構成図、第２図はこのＥＧＲ制御
装置に用いる酸素センサの送出するセンサ出力ＩＰと検
出酸素濃度Ｃ2との関係を示す特性図、第３図はこの
装置ＥＧＲ制御回路に入力されるエンジン回転数ＮＥと
吸気圧力ＰＢとに対応する目標ＥＧＲ率ＫＯを示す特性
図、第４図は目標ＥＧＲ率ＫＯに対応づけた目標酸素濃
度ＣO2を示す特性図、第５図は検出酸素濃度Ｃ2と酸
素センサ出力ＩＰとの初期および補正後の対応関係を示
す図、第６図は従来のＥＧＲ制御装置の概略構成図であ
る。 (1)……エンジン本体、(2)……吸気管、(3)……排気
管、(8)……エンジン回転数検出器、(10)……吸気圧力
検出器、(11)……排気ガス還流通路、(12)……排気ガス
還流制御弁、(13)……開度検出器、(16)……制御負圧発
生器、(17)……酸素センサ、(14)(18)……排気ガス還流
制御回路、(19)……温度センサ、(22)(24)……ブローバ
イガス通路、(25)……ブローバイガス流量制御弁、(26)
……開閉弁。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示すもの
とする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 尋善 兵庫県姫路市千代田町840番地 三菱電機 株式会社姫路製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−138264（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−11664（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】内燃機関の排気系と吸気系を連通した排気
ガス還流通路に設けられた排気ガス還流制御弁と、上記
吸気系の排気ガス還流通路開口部より下流に設けられ吸
入空気中の酸素濃度を検知する酸素センサと、可燃性ガ
スを含む気体を上記機関に吸入されるべく、上記吸気系
に接続された可燃性ガス通路と、この可燃性ガス通路を
電気信号によって開閉する開閉弁と、上記内燃機関の運
転状態に応じて目標排気ガス還流率を決定する目標排気
ガス還流率決定手段と、この目標排気ガス還流率決定手
段により決定された目標排気ガス還流率に応じて目標酸
素濃度を決定する目標酸素濃度決定手段と、この目標酸
素濃度決定手段により決定された目標酸素濃度と上記酸
素センサの検知酸素濃度とを比較しこれらの比較偏差を
零とすべく上記排気ガス還流制御弁の開度を制御する制
御手段とを備える内燃機関の排気ガス還流制御装置であ
って、上記排気ガス還流率の零状態を上記内燃機関の特
定運転状態として検知する特定運転状態検知手段と、こ
の特定運転状態時に上記開閉弁を全閉とし、その時の上
記酸素センサの検知酸素濃度に基づき、この検知酸素濃
度を大気の標準酸素濃度に合致させるべく、上記酸素セ
ンサのセンサ出力と検知酸素濃度との対応関係を補正す
る補正手段とを具備してなることを特徴とする内燃機関
の排気ガス還流制御装置。 - 【請求項２】可燃性ガス通路は内燃機関のブローバイガ
ス通路である特許請求の範囲第１項または第２項記載の
内燃機関の排気ガス還流制御装置。 - 【請求項３】可燃性ガス通路は内燃機関の燃料系から発
生するガスを吸着するキャニスタをパージするために上
記機関に設置されるパージガス通路である特許請求の範
囲第１項または第２項記載の内燃機関の排気ガス還流制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61288425A JPH0615853B2 (ja) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | 内燃機関の排気ガス還流制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61288425A JPH0615853B2 (ja) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | 内燃機関の排気ガス還流制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63140859A JPS63140859A (ja) | 1988-06-13 |
| JPH0615853B2 true JPH0615853B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=17730052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61288425A Expired - Lifetime JPH0615853B2 (ja) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | 内燃機関の排気ガス還流制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0615853B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10146317A1 (de) * | 2001-09-20 | 2003-04-10 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
| JP4525587B2 (ja) * | 2005-12-22 | 2010-08-18 | 株式会社デンソー | エンジンの制御装置 |
| JP5817997B2 (ja) * | 2011-11-24 | 2015-11-18 | 三菱自動車工業株式会社 | 内燃機関の吸気系構造 |
| US9441564B2 (en) | 2014-04-14 | 2016-09-13 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for adjusting EGR based on an impact of PCV hydrocarbons on an intake oxygen sensor |
| JP6459461B2 (ja) * | 2014-12-11 | 2019-01-30 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関のｅｇｒ推定装置及び内燃機関のｅｇｒ推定方法 |
| CN114233486B (zh) * | 2021-11-12 | 2023-08-18 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种egr阀的控制方法、装置及ecu |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6011664A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-21 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの排気還流弁の全閉基準位置検出方法 |
| JPS60138264A (ja) * | 1983-12-27 | 1985-07-22 | Mitsubishi Electric Corp | 機関の排気ガス再循環制御装置 |
-
1986
- 1986-12-02 JP JP61288425A patent/JPH0615853B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63140859A (ja) | 1988-06-13 |
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