JPH0861156A - 排気ガス還流装置 - Google Patents

排気ガス還流装置

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JPH0861156A
JPH0861156A JP6225892A JP22589294A JPH0861156A JP H0861156 A JPH0861156 A JP H0861156A JP 6225892 A JP6225892 A JP 6225892A JP 22589294 A JP22589294 A JP 22589294A JP H0861156 A JPH0861156 A JP H0861156A
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JP
Japan
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recirculation
egr
gas temperature
temperature
gas
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JP6225892A
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Taiji Isobe
大治 磯部
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低水温域でＥＧＲ制御してもデポジットが堆
積しないようにすること。 【構成】 排気系通路２４と吸気系通路２３との間に排
気ガスの一部を吸気系通路２３へ還流させるＥＧＲ通路
３６を接続し、このＥＧＲ通路３６の途中にＥＧＲ弁３
７を設ける。このＥＧＲ弁３７は弁体３８をリニアソレ
ノイド３９によって駆動する電磁駆動式のものである。
このＥＧＲ弁３７には、ＥＧＲ弁開度センサ４０とＥＧ
Ｒガス温度センサ４２を設ける。そして、検出したＥＧ
Ｒガス温度がデポジット生成温度領域に入っている時
に、ＥＧＲ弁３７の開度を開側に補正してＥＧＲ量を増
加させることで、ＥＧＲ通路３６の内壁やＥＧＲ弁３７
を速やかに温度上昇させる。これにより、ＥＧＲガスの
放熱（温度低下）を少なくして、ＥＧＲガス温度をデポ
ジット生成温度以上に上昇させることで、ＥＧＲ通路３
６の内壁やＥＧＲ弁３７の弁体３８等へのデポジットの
堆積を抑える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気系から
排気ガスの一部を吸気系へ還流させて排気ガスを浄化す
るようにした排気ガス還流装置（いわゆるＥＧＲ装置）
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、排気ガス還流装置は、排気系
から排気ガスの一部を吸気系へ還流させるための排気ガ
ス還流配管の途中に還流制御弁（ＥＧＲ弁）を設け、こ
の還流制御弁の開度をエンジンの吸入負圧や排圧等によ
り制御して還流ガス流量を調整するようになっている。
このものは、還流ガス中に含まれたカーボン成分等がデ
ポジットとして還流制御弁の弁体や排気ガス還流配管の
内壁に堆積し、特に、約１１０℃以下のデポジット生成
温度領域では、デポジットの堆積が著しくなる。このデ
ポジットが多くなると、還流制御弁の開度を目標開度に
制御しても、還流ガス流量が目標値に達しなかったり、
デポジットで閉弁性が低下して閉弁時のガス洩れが増加
し、エンジンの出力，燃費，ドライバビィリィティに悪
影響を及ぼしてしまう。
【０００３】このような不具合を解消するために、特開
昭５５−１７６７８号公報に示すように、吸気系へ一次
空気を導入する一次空気導入通路と還流制御弁の通路と
を共通の通路とすると共に、還流制御弁に減速制御弁を
追加し、機関減速時にこの減速制御弁を開弁して一次空
気を還流制御弁を通して吸気側に吸入させることによっ
て、還流制御弁の弁体等に堆積したデポジットを吸入空
気の風圧で吹き飛ばすようにしたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構成では、還流制御弁に減速制御弁を追加し、両弁を
制御する構成であるため、構造が複雑になり、コスト高
になると共に、コンパクト化の要求も満たすことができ
ない。特に、低水温域においても排気ガスの一部を還流
させて排気ガスを浄化させる構成とした場合、上記従来
構成のものでは、排気ガス還流配管内を流れる還流ガス
の温度が低くなるため、デポジットの堆積が著しく増加
して、吸入空気の風圧ぐらいではデポジットを十分に取
り除くことができない。
【０００５】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、構造の簡素化・コン
パクト化の要求を満たすことができると共に、低水温域
における排気ガス還流においてもデポジットの堆積を抑
えることができて、排気ガス還流制御領域（以下「ＥＧ
Ｒ制御領域」という）を拡大することができる排気ガス
還流装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の排気ガス還流装置は、内燃機関
の排気系から排気ガスの一部を吸気系へ還流させるため
の排気ガス還流通路と、この排気ガス還流通路の途中に
設けられた還流制御弁とを備え、機関運転状態に応じて
前記還流制御弁の開度を調整して還流ガス流量を調整す
るようにしたものにおいて、前記排気ガス還流通路内を
流れる還流ガスの温度を判定する還流ガス温度判定手段
と、この還流ガス温度判定手段により判定した還流ガス
温度がデポジットの堆積しやすいデポジット生成温度領
域に入っているときに還流ガス温度をデポジット生成温
度以上に上昇させるように制御する還流ガス温度上昇制
御手段とを備えた構成としたものである。
【０００７】具体的には、前記還流ガス温度判定手段
は、請求項２のように、前記排気ガス還流通路又は前記
還流制御弁に設けられた還流ガス温度検出手段の出力信
号に基づいて還流ガス温度を直接検出するようにしても
良い。
【０００８】或は、請求項３のように、還流ガス温度判
定手段は、機関回転数，吸気圧力，冷却水温等の機関運
転状態を検出する各種センサの出力信号と前記還流制御
弁の開度から還流ガス温度を推定するようにしても良
い。
【０００９】また、請求項４のように、前記還流ガス温
度上昇制御手段は、前記還流制御弁の開度を開側に補正
して還流ガス流量を増加させることにより還流ガス温度
を上昇させるようにしても良い。
【００１０】或は、請求項５のように、前記排気ガス還
流通路内を流れる還流ガスを冷却する還流ガスクーラ
と、この還流ガスクーラ内の冷却媒体の循環流量を調整
する循環流量調整手段とを備え、前記還流ガス温度上昇
制御手段は、前記循環流量調整手段を流量減少側へ作動
させて冷却媒体の循環流量を減少若しくは循環停止させ
ることにより還流ガス温度を上昇させるようにしても良
い。
【００１１】更に、請求項６のように、前記還流ガス温
度上昇制御手段が還流ガス温度を上昇させるように制御
しても還流ガス温度が上昇しない場合に前記還流制御弁
を速やかに全閉することが好ましい。
【００１２】
【作用】本発明は、還流ガス温度が約１１０℃以下のデ
ポジット生成温度領域においてデポジットの堆積が著し
くなる点に着目し、還流ガス温度をデポジット生成温度
以上に管理することで、デポジットの堆積を抑えるもの
である。
【００１３】つまり、請求項１の構成によれば、排気ガ
ス還流通路内を流れる還流ガスの温度を還流ガス温度判
定手段により判定し、判定した還流ガス温度がデポジッ
ト生成温度領域に入っているときには、還流ガス温度上
昇制御手段によって、還流ガス温度をデポジット生成温
度以上に上昇させるように制御する。これにより、デポ
ジット生成温度領域を回避して排気ガス還流制御（以下
「ＥＧＲ制御」という）を行わせる。
【００１４】この場合、還流ガス温度判定手段は、請求
項２のように、排気ガス還流通路又は還流制御弁に設け
られた還流ガス温度検出手段の出力信号に基づいて還流
ガス温度を直接検出するようにすれば、還流ガス温度を
精度良く判定することができる。
【００１５】また、還流ガス温度は、機関回転数，吸気
圧力，冷却水温等の機関運転状態と還流制御弁の開度に
依存して変化するため、これらの相関関係を予め実験や
理論値によって求めておけば、機関回転数，吸気圧力，
冷却水温等の機関運転状態と還流制御弁の開度から還流
ガス温度を推定することが可能である。
【００１６】そこで、請求項３における還流ガス温度判
定手段は、機関回転数，吸気圧力，冷却水温等の機関運
転状態を検出する各種センサの出力信号と還流制御弁の
開度から還流ガス温度を推定する。機関回転数，吸気圧
力，冷却水温等の機関運転状態のデータは内燃機関の制
御に用いるデータを利用すれば良いので、新たなセンサ
や請求項２で用いた還流ガス温度検出手段が不要とな
り、その分、低コスト化が可能となる。
【００１７】また、請求項４では、還流ガス温度上昇制
御手段は、還流ガス温度がデポジット生成温度領域に入
っているときに、還流制御弁の開度を開側に補正して、
還流ガス流量を増加させる。これにより、排気ガス還流
通路の内壁や還流制御弁が多量の還流ガスの熱により速
やかに温度上昇し、その内部を流れる還流ガスの放熱
（温度低下）が少なくなって、還流ガス温度がデポジッ
ト生成温度以上に上昇する。
【００１８】或は、請求項５のように、排気ガス還流通
路内を流れる還流ガスを冷却する還流ガスクーラと、こ
の還流ガスクーラ内の冷却媒体の循環流量を調整する循
環流量調整手段とを備えた構成とした場合には、還流ガ
ス温度上昇制御手段は、還流ガス温度がデポジット生成
温度領域に入っているときに、循環流量調整手段を流量
減少側へ作動させて冷却媒体の循環流量を減少若しくは
循環停止させる。これによっても、排気ガス還流通路内
を流れる還流ガスの放熱（温度低下）が少なくなり、還
流ガス温度がデポジット生成温度以上に上昇する。
【００１９】更に、請求項６のように、還流ガス温度上
昇制御手段が還流ガス温度を上昇させるように制御して
も還流ガス温度が上昇しない場合には、還流制御弁を速
やかに全閉して、還流ガスの供給（ＥＧＲ制御）を停止
する。これにより、例えば冬期の暖機時等、還流ガス温
度の上昇が本来的に困難な場合に、ＥＧＲ制御を無理に
継続してしまうことが阻止される。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１〜図１０に
基づいて説明する。まず、図１に基づいて装置全体の概
略構成を説明する。内燃機関であるエンジン２１には、
燃焼室２２に連通する吸気系通路２３と排気系通路２４
が接続され、その吸気ポート２５と排気ポート２６に
は、それぞれ吸気弁２７と排気弁２８が設けられてい
る。また、吸気系通路２３の途中には、アクセルペダル
（図示せず）の踏み込み動作に連動して開閉するスロッ
トルバルブ２９が設けられ、このスロットルバルブ２９
の開度がスロットル開度センサ３０によって検出される
ようになっている。更に、吸気系通路２３のスロットル
バルブ２９の下流側には、吸気圧力を検出する吸気圧力
センサ３１が設けられている。
【００２１】また、エンジン２１には、冷却水温を検出
する冷却水温センサ３２が設けられ、クランク軸３３に
嵌着された検出歯車３４に対向して電磁ピックアップ式
の回転角センサ３５が設けられ、この回転角センサ３５
からクランク軸３３の回転に同期したパルス信号が出力
されるようになっている。これら各センサ３０，３１，
３２，３５の出力信号により機関運転状態が検出され
る。
【００２２】一方、排気系通路２４には、排気ガスの一
部を吸気系通路２３へ還流させるための排気ガス還流通
路（以下「ＥＧＲ通路」という）３６の一端が接続さ
れ、このＥＧＲ通路３６の他端が吸気系通路２３のスロ
ットルバルブ２９の下流側に接続されている。このＥＧ
Ｒ通路３６の途中には還流制御弁（以下「ＥＧＲ弁」と
いう）３７が設けられている。このＥＧＲ弁３７は、弁
体３８をステッピングモータ３９によって駆動するモー
タ駆動式のものであり、ステッピングモータ３９の駆動
ステップを制御することによって弁開度が連続的に可変
調整されるようになっている。このＥＧＲ弁３７には、
弁開度を検出するＥＧＲ弁開度センサ４０と、内部を流
れる還流ガス（ＥＧＲガス）の温度に応じた電圧信号を
出力するサーミスタ等のＥＧＲガス温度センサ４２（還
流ガス温度検出手段）が設けられている。
【００２３】次に、ＥＧＲ弁３７の開度を制御する電子
制御装置（以下「ＥＣＵ」という）４３の構成を図２に
基づいて説明する。このＥＣＵ４３は、ＣＰＵ４４，後
述する各プログラムを記憶したＲＯＭ４５，ＲＡＭ４
６，入力回路４７，Ａ／Ｄ変換回路４８及び出力回路４
９等を備え、回転角センサ３５の出力信号を入力回路４
７を介して読み込むことにより、機関回転数ＮＥを検出
する。また、Ａ／Ｄ変換回路４８を介して読み込まれる
スロットル開度センサ３０，吸気圧力センサ３１，水温
センサ３２，ＥＧＲ弁開度センサ４０，ＥＧＲガス温度
センサ４２の各出力信号に基づいて、スロットル開度Ｔ
Ａ，吸気圧力ＰＭ，冷却水温ＴＨＷ，ＥＧＲ弁開度ＶＥ
ＧＲＶ，ＥＧＲガス温度（還流ガス温度）ＴＨＧを検出
する。従って、この実施例では、ＥＣＵ４３は、ＥＧＲ
ガス温度センサ４２（還流ガス温度検出手段）の出力信
号に基づいてＥＧＲガス温度ＴＨＧを直接検出する“還
流ガス温度判定手段”として機能する。
【００２４】更に、ＥＣＵ４３は、ＲＯＭ４５に記憶さ
れている図３，図４，図６，図８及び図９に示すプログ
ラムを実行することにより、検出したＥＧＲガス温度Ｔ
ＨＧをデポジットの堆積しやすいデポジット生成温度領
域の上限温度ＫＤＰＯと比較し、ＥＧＲガス温度ＴＨＧ
がデポジット生成温度領域に入っているときにＥＧＲガ
ス温度ＴＨＧをデポジット生成温度ＫＤＰＯ以上に上昇
させるように制御する“還流ガス温度上昇制御手段”と
しても機能する。以下、このＥＣＵ４３による制御内容
を具体的に説明する。
【００２５】まず、図３のフローチャートに従ってメイ
ンルーチンの流れを説明する。イグニッションスイッチ
（図示せず）がオンされると、ステップ１００で、ＲＡ
Ｍ４６等の初期化処理が行われる。次いで、ステップ２
００で、機関運転状態に対応した最適なＥＧＲ率（排気
ガスの還流率）を実現するための目標ＥＧＲ弁基本開度
ＳＥＧＲＢを算出する。この後、ステップ３００で、Ｅ
ＧＲガス温度ＴＨＧに応じてＥＧＲガス温度補正値ＦＴ
ＨＧを算出し、ステップ４００で、最終の目標ＥＧＲ弁
開度ＳＥＧＲを算出する。次いで、ステップ５００で、
ステップ４００において算出した目標ＥＧＲ弁開度ＳＥ
ＧＲの信号を出力回路４９を介してＥＧＲ弁３７のステ
ッピングモータ３９に出力し、実際の弁開度が目標ＥＧ
Ｒ弁開度ＳＥＧＲに一致するようにＥＧＲ弁３７を駆動
制御する。尚、上述したステップ２００〜４００は４０
ｍｓごとに実行され、ステップ５００は４ｍｓ毎に実行
されるルーチンである。
【００２６】次に、上述したステップ２００（目標ＥＧ
Ｒ弁基本開度算出ルーチン）の内容を図４に基づいて説
明する。本ルーチンでは、まず、ステップ２０１で、回
転角センサ３５から出力される機関回転数ＮＥの信号を
読み込み、ステップ２０２で、吸気圧力センサ３１から
出力される吸気圧力ＰＭの信号を読み込む。次いで、ス
テップ２０３で、機関回転数ＮＥと吸気圧力ＰＭをパラ
メータとして、図５に示すマップより、機関運転状態に
対応した最適なＥＧＲ率を実現するための目標ＥＧＲ弁
基本開度ＳＥＧＲＢを算出して、本ルーチンを終了し、
図３のステップ３００（ＥＧＲガス温度補正値算出ルー
チン）に移る。
【００２７】このステップ３００（ＥＧＲガス温度補正
値算出ルーチン）の詳細な内容は、図６のフローチャー
トに示されている。本ルーチンでは、まず、ステップ３
０１で、ＥＧＲガス温度センサ４２から出力されるＥＧ
Ｒガス温度ＴＨＧの信号を読み込み、ステップ３０２
で、デポジットの堆積しやすいデポジット生成温度領域
の上限値ＫＤＰＯ（例えば１１０℃）とＥＧＲガス温度
ＴＨＧとの差を、ΔＴＨＧとして算出する。次いで、ス
テップ３０３で、ΔＴＨＧをパラメータとして、図７に
示すＦＴＨＧテーブルから、ΔＴＨＧに対応するＥＧＲ
ガス温度補正値ＦＴＨＧを算出し、本ルーチンを終了す
る。
【００２８】ここで、ＥＧＲガス温度補正値ＦＴＨＧの
特性は、ＥＧＲガス温度ＴＨＧがデポジット生成温度領
域の上限値ＫＤＰＯよりも低下すると、ＥＧＲ弁３７に
デポジットの堆積が顕著に発生するため、還流ガス流量
（ＥＧＲ量）を増加させることにより、ＥＧＲガス温度
ＴＨＧを上昇させるような特性となっている。つまり、
ＥＧＲ量を調整することで、ＥＧＲ弁３７及びＥＧＲ通
路３６の配管内でのＥＧＲガス温度の損失（放熱）を補
正するものである。
【００２９】次に、図８のフローチャートを用いて、目
標ＥＧＲ弁開度算出ルーチン（ステップ４００）を説明
する。まず、ステップ４０１で、ＥＧＲガス温度補正値
ＦＴＨＧが上限ガード値ＫＤＰＧＤよりも小さいか否か
を判定する。もし、ＦＴＨＧ＜ＫＤＰＧＤであれば、Ｅ
ＧＲ弁３７の開度補正量にまだ余裕があるので、ステッ
プ４０２に進んで、目標ＥＧＲ弁基本開度ＳＥＧＲＢに
ＥＧＲガス温度補正値ＦＴＨＧを掛け合わせて、目標Ｅ
ＧＲ弁開度ＳＥＧＲを算出する。次いで、ステップ４０
３で、ＥＧＲガス温度ＴＨＧがデポジット生成温度領域
の上限値ＫＤＰＯ＋余裕温度α以上の温度にまで上昇し
たか否かを判定し、もし、ＴＨＧ＜ＫＤＰＯ＋αであれ
ば、本ルーチンをそのまま終了する。もし、ステップ４
０３で、ＴＨＧ≧ＫＤＰＯ＋αと判定されれば、ステッ
プ４０４に進んで、温度上昇制御時間カウンタＣＤＰＯ
をクリアして“０”にする。つまり、この後は、ＴＨＧ
＜ＫＤＰＯ＋αにならない限り、ＥＧＲガス温度ＴＨＧ
を上昇させる制御を行わない。
【００３０】一方、前述したステップ４０１で、ＥＧＲ
ガス温度補正値ＦＴＨＧが上限ガード値ＫＤＰＧＤ以上
になったものと判定されれば、ステップ４０５に進み、
ＥＧＲガス温度ＴＨＧと前記ＫＤＰＯ＋αとを比較し、
ＴＨＧ＜ＫＤＰＯ＋αであれば、ステップ４０６に進ん
で、温度上昇制御時間カウンタＣＤＰＯが所定時間ＫＣ
Ｄに達したか否かを判定する。もし、温度上昇制御時間
カウンタＣＤＰＯが所定時間ＫＣＤに達していれば、ス
テップ４０７に進んで、目標ＥＧＲ弁開度ＳＥＧＲを
“０”に設定し、ＥＧＲ弁３７を速やかに全閉する。つ
まり、温度上昇制御を所定時間ＫＣＤ実行しても、ＥＧ
Ｒガス温度ＴＨＧがＫＤＰＯ＋αに達しない場合には、
ＥＧＲ量を最大に補正してもデポジット生成温度領域以
上に昇温できない機関の運転域（例えば冬期の暖機時
等、ＥＧＲガス温度ＴＨＧの上昇が本来的に困難な運転
域）になっているので、この場合には、ＥＧＲ弁３７を
速やかに全閉してＥＧＲ制御を停止する。
【００３１】これに対し、上述したステップ４０６で、
温度上昇制御時間カウンタＣＤＰＯが所定時間ＫＣＤに
達していないと判定されれば、ステップ４０８に進ん
で、温度上昇制御時間カウンタＣＤＰＯを“１”だけイ
ンクリメントして温度上昇制御時間を計測し、温度上昇
制御を継続する。
【００３２】また、前述したステップ４０５で、ＥＧＲ
ガス温度ＴＨＧがＫＤＰＯ＋αに達したものと判定され
た場合には、ステップ４０９に進んで、温度上昇制御時
間カウンタＣＤＰＯをクリアして“０”にする。つま
り、この後は、ＴＨＧ＜ＫＤＰＯ＋αにならない限り、
ＥＧＲガス温度ＴＨＧを上昇させる制御を行わない。
【００３３】次に、図９のフローチャートを用いて、Ｅ
ＧＲ弁駆動ルーチン（ステップ５００）を説明する。ま
ず、ステップ５０１で、現在のＥＧＲ弁３７の開度を知
るために、ＥＧＲ弁開度センサ４０から出力される信号
ＶＥＧＲＶを読み込む。次いで、ステップ５０２で、目
標ＥＧＲ弁開度の単位に合わせるため、図１０の変換テ
ーブルを用いて、ＥＧＲ弁開度センサ出力ＶＥＧＲＶか
ら実ＥＧＲ弁開度ＰＥＧＲＶに変換する。この後、ステ
ップ５０３で、実ＥＧＲ弁開度ＰＥＧＲＶを目標ＥＧＲ
弁開度ＳＥＧＲと比較し、実ＥＧＲ弁開度ＰＥＧＲＶが
目標ＥＧＲ弁開度ＳＥＧＲよりも小さければ、ステップ
５０４に進んで、ＥＧＲ弁３７を開側へ１ＬＳＢ分駆動
する。
【００３４】一方、上述したステップ５０３で、実ＥＧ
Ｒ弁開度ＰＥＧＲＶが目標ＥＧＲ弁開度ＳＥＧＲ以上と
判定されれば、ステップ５０５に進んで、実ＥＧＲ弁開
度ＰＥＧＲＶが目標ＥＧＲ弁開度ＳＥＧＲに一致してい
るか否かを判定し、一致していれば、その開度でホール
ドするが（ステップ５０７）、一致していない場合、つ
まり、実ＥＧＲ弁開度ＰＥＧＲＶが目標ＥＧＲ弁開度Ｓ
ＥＧＲよりも大きい場合には、ステップ５０６に進ん
で、ＥＧＲ弁３７を閉側へ１ＬＳＢ分駆動する。以上の
処理により、実ＥＧＲ弁開度ＰＥＧＲＶを目標ＥＧＲ弁
開度ＳＥＧＲに一致させるようにＥＧＲ弁３７を開側又
は閉側へ１ＬＳＢ分ずつ駆動し、実ＥＧＲ弁開度ＰＥＧ
ＲＶを目標ＥＧＲ弁開度ＳＥＧＲに追従させることによ
り、ＥＧＲ量を補正してＥＧＲガス温度ＴＨＧをデポジ
ット生成温度領域の上限値ＫＤＰＯ＋余裕温度α以上の
温度にまで上昇させるものである。
【００３５】以上説明した第１実施例によれば、ＥＧＲ
通路３６内を流れる還流ガス（ＥＧＲガス）の温度をＥ
ＧＲガス温度センサ４２により検出し、検出したＥＧＲ
ガス温度がデポジットの堆積しやすいデポジット生成温
度領域に入っているときには、ＥＧＲ弁３７の開度を開
側に補正してＥＧＲ量を増加させるこで、ＥＧＲ通路３
６の内壁やＥＧＲ弁３７を速やかに温度上昇させる。こ
の温度上昇制御により、ＥＧＲ通路３６やＥＧＲ弁３７
の内部を流れるＥＧＲガスの放熱（温度低下）を少なく
することができて、ＥＧＲガス温度をデポジット生成温
度以上に上昇させることができ、ＥＧＲ通路３６の内壁
やＥＧＲ弁３７の弁体３８等へのデポジットの堆積を極
力抑えることができる。このため、従来のような減速制
御弁が不要になり、構造の簡素化・コンパクト化の要求
を満たすことができると共に、低水温域におけるＥＧＲ
制御においても、ＥＧＲガス温度上昇制御によりデポジ
ットの堆積を効果的に抑えることができて、ＥＧＲ制御
領域を拡大することができ、エミッション低減効果も得
ることができる。
【００３６】また、上記第１実施例では、ＥＧＲガス温
度を上昇させるように制御してもＥＧＲガス温度が上昇
しない場合、例えば冬期の暖機時等、ＥＧＲ量を最大に
補正してもデポジット生成温度領域以上に昇温できない
機関の運転域の場合には、ＥＧＲ弁３７を速やかに全閉
して、ＥＧＲ制御を停止するようにしたので、ＥＧＲガ
ス温度の上昇が本来的に困難な運転域で、ＥＧＲ制御を
無理に継続してしまうことを未然に防止することができ
て、低温域における制御特性の信頼性を向上することが
できる。
【００３７】また、上記第１実施例では、ＥＧＲガス温
度を上昇させる手段として、ＥＧＲ弁３７の開度を開側
に補正してＥＧＲ量を増加させるようにしたので、ＥＧ
Ｒ弁３７の開度を制御するＥＧＲ制御システムを利用し
てＥＧＲガス温度の管理を行うことができる利点があ
る。
【００３８】しかしながら、ＥＧＲガス温度を上昇させ
る手段は、ＥＧＲ弁３７の開度補正に限定されず、図１
１に示す本発明の第２実施例のように構成しても良い。
即ち、この第２実施例では、ＥＧＲ通路３６のＥＧＲ弁
３７の上流側（つまり排気系通路２４側）に、還流ガス
クーラ（以下「ＥＧＲガスクーラ」という）５２を設
け、このＥＧＲガスクーラ５２内を循環する冷却水等の
冷却媒体の循環量を、循環量調整手段であるポンプ５３
により制御して、ＥＧＲ通路３６内でのＥＧＲガスの放
熱（温度低下）を管理するようになっている。
【００３９】この第２実施例では、ＥＧＲガス温度がデ
ポジット生成温度領域に入っているときには、ＥＣＵ４
３（還流ガス温度上昇制御手段）により、ポンプ５３の
回転数を流量減少側（つまり回転数減少側）へ補正して
冷却媒体の循環流量を減少させる。これにより、ＥＧＲ
通路３６内でのＥＧＲガスの放熱（温度低下）を少なく
することができて、ＥＧＲガス温度をデポジット生成温
度以上に上昇させることができ、ＥＧＲ通路３６の内壁
やＥＧＲ弁３７の弁体３８等へのデポジットの堆積を抑
えることができる。
【００４０】尚、第２実施例では、循環量調整手段とし
てポンプ５３を用いたが、例えば電磁弁を用いても良
く、この電磁弁のオン／オフ時間（開放／閉鎖時間）を
制御することによって、上記第２実施例と同等の効果を
得ることができる。また、ＥＧＲガス温度がデポジット
生成温度領域に入っているときに、ポンプ５３を停止さ
せて（或は電磁弁を閉鎖して）、冷却媒体の循環を完全
に停止させるようにしても良いことは言うまでもない。
【００４１】以上説明した第１及び第２の両実施例で
は、特にＥＧＲ弁３７内の弁体３８等に堆積するデポジ
ットを少なくする観点から、ＥＧＲガス温度センサ４２
をＥＧＲ弁３７に設けたので、ＥＧＲ弁３７内の温度管
理（デポジット抑制）を確実に行うことができる利点が
あるが、ＥＧＲ通路３６の他の部分にＥＧＲガス温度セ
ンサ４２を設けても良いことは言うまでもない。
【００４２】更に、第１及び第２の両実施例では、ＥＧ
Ｒガス温度センサ４２の出力信号によりＥＧＲガス温度
を直接検出するようにしたので、ＥＧＲガス温度の検出
精度を向上することができる利点がある。しかし、ＥＧ
Ｒガス温度は、機関回転数，吸気圧力，冷却水温等の機
関運転状態とＥＧＲ弁３７の開度に依存して変化するた
め、これらの相関関係を予め実験や理論値によって求め
ておけば、機関回転数，吸気圧力，冷却水温等の機関運
転状態とＥＧＲ弁３７の開度からＥＧＲガス温度を推定
することが可能である。
【００４３】従って、本発明は、ＥＧＲガス温度センサ
４２（還流ガス温度検出手段）を必ずしも設ける必要は
なく、機関回転数，吸気圧力，冷却水温等の機関運転状
態を各種センサ３５，３１，３２により検出し、その検
出データとＥＧＲ弁３７の開度からＥＧＲガス温度を推
定するようにしても良い。この構成では、機関回転数，
吸気圧力，冷却水温等の機関運転状態のデータはエンジ
ン２１の制御に用いるデータを利用すれば良いので、新
たなセンサやＥＧＲガス温度センサ４２（還流ガス温度
検出手段）が不要となり、その分、低コスト化が可能と
なる。
【００４４】また、本発明は、第１実施例の制御と第２
実施例の制御とを組み合わせても良い。つまり、ＥＧＲ
ガス温度がデポジット生成温度領域に入っているとき
に、ＥＧＲ弁３７の開度を開側に補正してＥＧＲ量を増
加させると同時に、ポンプ５３等の循環流量調整手段を
流量減少側（つまり回転数減少側）へ補正して冷却媒体
の循環流量を減少させる。これにより、ＥＧＲガス温度
の上昇効果を高めることができる。
【００４５】その他、本発明は、ＥＧＲ弁３７の開度を
可変駆動する手段として、ステッピングモータ３９に代
えて、リニアソレノイド，サーボモータ等の他の駆動手
段を用いるようにしても良く、また、本発明の適用範囲
はガソリンエンジンに限定されず、ディーゼルエンジン
にも適用可能である等、本発明は要旨を逸脱しない範囲
内で種々変更して実施できることは言うまでもない。
【００４６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項１の構成によれば、還流ガス温度（ＥＧＲガス
温度）がデポジットの堆積しやすいデポジット生成温度
領域に入っているときに、還流ガス温度をデポジット生
成温度以上に上昇させるように制御するようにしたの
で、排気ガス還流通路（ＥＧＲ通路）の内壁や還流制御
弁（ＥＧＲ弁）の弁体等へのデポジットの堆積を抑える
ことができて、従来のような減速制御弁が不要になり、
構造の簡素化・コンパクト化の要求を満たすことができ
ると共に、低水温域におけるＥＧＲ制御においてもデポ
ジットの堆積を効果的に抑えることができて、ＥＧＲ制
御領域を拡大することができる。
【００４７】更に、請求項２では、排気ガス還流通路又
は還流制御弁に設けられた還流ガス温度検出手段の出力
信号に基づいて還流ガス温度を直接検出するようにした
ので、還流ガス温度の検出精度を向上することができ
る。
【００４８】また、請求項３では、機関回転数，吸気圧
力，冷却水温等の機関運転状態を検出する各種センサの
出力信号と還流制御弁の開度から還流ガス温度を推定す
るようにしたので、内燃機関の制御に用いる機関回転
数，吸気圧力，冷却水温等のデータを利用して還流ガス
温度を求めることができ、新たなセンサや請求項２で用
いた還流ガス温度検出手段が不要となり、その分、低コ
スト化が可能となる。
【００４９】また、請求項４では、還流ガス温度がデポ
ジット生成温度領域に入っているときに、還流制御弁の
開度を開側に補正して還流ガス流量を増加させるように
したので、還流制御弁の開度を制御するＥＧＲ制御シス
テムを利用してＥＧＲガス温度の管理を行うことができ
る。
【００５０】また、請求項５では、還流ガスを冷却する
還流ガスクーラ内の冷却媒体の循環流量を循環流量調整
手段により調整することによって、還流ガス温度を上昇
させるようにしたので、本発明を還流ガスクーラを備え
たシステムに適用する場合には、本発明を安価に適用す
ることができる。
【００５１】更に、請求項６では、還流ガス温度を上昇
させるように制御しても還流ガス温度が上昇しない場合
には、還流制御弁を速やかに全閉してＥＧＲ制御を停止
するようにしたので、例えば冬期の暖機時等、還流ガス
温度の上昇が本来的に困難な運転域で、ＥＧＲ制御を無
理に継続してしまうことを未然に防止することができ、
低温域における制御特性の信頼性を向上することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示すシステム全体の概略
構成図
【図２】制御系の電気的構成を示すブロック図
【図３】メインルーチンのフローチャート
【図４】目標ＥＧＲ弁基本開度算出ルーチンのフローチ
ャート
【図５】最適なＥＧＲ率を実現するための目標ＥＧＲ弁
基本開度ＳＥＧＲＢを、機関回転数ＮＥと吸気圧力ＰＭ
をパラメータとして求めるマップの概念を説明する図
【図６】ＥＧＲガス温度補正値算出ルーチンのフローチ
ャート
【図７】ＥＧＲガス温度補正値ＦＴＨＧとΔＴＨＧとの
関係を示す図
【図８】目標ＥＧＲ弁開度算出ルーチンのフローチャー
ト
【図９】ＥＧＲ弁駆動ルーチンのフローチャート
【図１０】ＥＧＲ弁開度センサ出力ＶＥＧＲＶと実ＥＧ
Ｒ弁開度ＰＥＧＲＶとの関係を示す図
【図１１】本発明の第２実施例を示すシステム全体の概
略構成図
【符号の説明】
２１…エンジン（内燃機関）、２３…吸気系通路、２４
…排気系通路、２９…スロットルバルブ、３０…スロッ
トル開度センサ、３１…吸気圧力センサ、３２…冷却水
温センサ、３５…回転角センサ、３６…ＥＧＲ通路（排
気ガス還流通路）、３７…ＥＧＲ弁（還流制御弁）、３
９…ステッピングモータ、４０…ＥＧＲ弁開度センサ、
４２…ＥＧＲガス温度センサ（還流ガス温度検出手
段）、４３…ＥＣＵ（還流ガス温度上昇制御手段）、５
２…ＥＧＲガスクーラ（還流ガスクーラ）、５３…ポン
プ（循環流量調整手段）。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の排気系から排気ガスの一部を
    吸気系へ還流させるための排気ガス還流通路と、この排
    気ガス還流通路の途中に設けられた還流制御弁とを備
    え、機関運転状態に応じて前記還流制御弁の開度を調整
    して還流ガス流量を調整するようにした排気ガス還流装
    置において、 前記排気ガス還流通路内を流れる還流ガスの温度を判定
    する還流ガス温度判定手段と、 この還流ガス温度判定手段により判定した還流ガス温度
    がデポジットの堆積しやすいデポジット生成温度領域に
    入っているときに還流ガス温度をデポジット生成温度以
    上に上昇させるように制御する還流ガス温度上昇制御手
    段とを備えたことを特徴とする排気ガス還流装置。
  2. 【請求項２】 前記排気ガス還流通路又は前記還流制御
    弁に還流ガス温度に応じた信号を出力する還流ガス温度
    検出手段を設け、 前記還流ガス温度判定手段は、この還流ガス温度検出手
    段の出力信号に基づいて還流ガス温度を直接検出するよ
    うにしたことを特徴とする請求項１に記載の排気ガス還
    流装置。
  3. 【請求項３】 機関回転数，吸気圧力，冷却水温等の機
    関運転状態を検出する各種センサを設け、 前記還流ガス温度判定手段は、これら各種センサの出力
    信号と前記還流制御弁の開度とから還流ガス温度を推定
    するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の排気
    ガス還流装置。
  4. 【請求項４】 前記還流ガス温度上昇制御手段は、前記
    還流制御弁の開度を開側に補正して還流ガス流量を増加
    させることにより還流ガス温度を上昇させることを特徴
    とする請求項１乃至３のいずれかに記載の排気ガス還流
    装置。
  5. 【請求項５】 前記排気ガス還流通路内を流れる還流ガ
    スを冷却する還流ガスクーラと、この還流ガスクーラ内
    の冷却媒体の循環流量を調整する循環流量調整手段とを
    備え、 前記還流ガス温度上昇制御手段は、前記循環流量調整手
    段を流量減少側へ作動させて冷却媒体の循環流量を減少
    若しくは循環停止させることにより還流ガス温度を上昇
    させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記
    載の排気ガス還流装置。
  6. 【請求項６】 前記還流ガス温度上昇制御手段が還流ガ
    ス温度を上昇させるように制御しても還流ガス温度が上
    昇しない場合に前記還流制御弁を速やかに全閉するよう
    にしたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記
    載の排気ガス還流装置。
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