JPS58152157A

JPS58152157A - エンジンの排気ガス還流装置

Info

Publication number: JPS58152157A
Application number: JP57035319A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Tsuchida; 土田　剛; Yoshinobu Kido; 城戸　美伸
Original assignee: Mazda Motor Corp; Toyo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1982-03-05
Filing date: 1982-03-05
Publication date: 1983-09-09
Also published as: JPS6154943B2

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】本発明はエンジンの排気ガス還流装置に関するものであ
る。

自動車等のエンジンにおいて、ＮＯｘを低減し大気汚染
を防止する手段として排気ガス還流装置がある。この装
置は、排気ガスの一部を吸気系に還流することによりエ
ンジンの燃焼温度を引下げ、ＮＯＸの発生を抑制するも
のであるが、排気ガス還流量は運転性能に影響を与える
ので、排気ガス規制と運転性能とを両立させるには運転
状態に応じた排気ガス還流量のコントロールが必要とな
る。

このため、近来、コンピュータ等を用い、エンジン回転
や負荷等の運転状態に応じて予め設定された最適値に排
気ガス還流量をコントロールするようにしたものが開発
されている。この種の装置では、通常、暖機運転時等に
排気ガス還流を抑制すべくエンジン温度によっても排気
ガス還流量か調節されるようにしている。

ところで、このようにエンジン回転、負荷、エンジン温
度等によって排気ガス還流量をコントロールしたとして
も、さらに、外気温度が運転状態に影響を及はし、外気
温度およびこれに対応するラジェータ水温が著るしく低
いときは運転性能を低下させる傾向かあるため、このと
ぎにはエンジン温度が高い場合などでも排気ガスの還流
を阻止することか要求される。この要求に対する手段き
して、ラジェータ水温が所定値以下のときは排気ガス還
流量を零とし、ラジェータ水温が所定値以上となったと
き排気ガス還流量を運転状態に応じて予め定められた設
定量に切替えるようにしたものがある。しかし、この手
段ではラジェータ水温が上記所定値に達したとき排気ガ
ス還流量が急激に変化し、これによって運転走行にショ
ックが生じ、円滑な運転走行を妨げるという大きな欠点
があった。

また、公知の特開昭５４．−４９４２１号公報には、エ
ンジン水温、エンジンブロック水温等の温度因子に応じ
て排気ガス還流量を制御するようにした装置が示されて
いる。この装置においては、エンジンブロック水温がラ
ジェータ水温に相当するとすれば、この温度の一定の領
域で、温度変化に応じて排気ガス還流量の補正係数か口
から１まで変化するようにしている。しかし、本来、運
転状態に応じて設定排気ガス還流量を定めた上でラジェ
ータ水温により補正制御する場合、ラジェータ水温が所
定値以下のときは排気ガス還流量をはゾ零とし、ラジェ
ータ水温が所定値に達するとショックを生じない程度で
できるだけ速やかに上記設定排気ガス量に戻したいとい
う要求がある。しかるに上記の如く一定の温度領域で温
度変化に応じて排気ガス還流量を変化させると、排気ガ
ス還流量が零から設定値まで変化する時間が一定でなく
、温度変化が緩やかなときは長時間を要し、ラジェータ
水温による補正制御のための要求を必ずしも満足するも
のではなかった。

本発明はこれらの事情に鑑み、ラジェータ水温に応じて
排気ガス還流量を補正制御する場合の要求を満足すべく
、ラジェータ水温の変化に対し、所定温度において排気
ガス還流量をはゾ零から運転状態に応じた設定量に変化
させ、しかもこの際、運転走行にショックを与えること
なく、スムーズな運転走行状態を維持し得るエンジンの
排気ガス還流装置を提供せんとするものである。

すなわち、本発明装置はラジェータ水温検出器と、ラジ
ェータ水温に応じて設定排気ガス還流量を補正制御する
制御装置とにより、排気ガス還流量を、ラジェータ水温
が所定値以下のときははゾ零とし、ラジェータ水温が上
昇して前記所定値以上に変化したときは時間経過ととも
に次第に運転状態に応じた設定排気ガス還流量になるよ
うにしたものである。

以下、本発明の実施例を図面によって説明する。

第１図において、１はエンジン、２は吸気通路、６は排
気通路であり、上記吸気通路２にはエアクリーナ４、気
化器５、絞弁６等が設けられている。

また、７は排気通路６と吸気通路２とを連通ずる排気ガ
ス還流通路で、該通路７には排気ガス還流量制御弁８が
装備されている。該制御弁８は、排気ガス還流通路Ｚ内
に設けた弁体９と、該弁体９を作動するダイヤフラム装
置１０とからなる。該ダイヤフラム装置１ｏの負圧室は
負圧通路１１を介して前記絞弁６より下流の吸気通路２
に接続され、上記負圧通路１１には、ダイヤフラム装置
１０の負圧室を吸気通路２に連通ずる状態と大気に開放
する状態とに切替える電磁弁１２が設けられている。そ
して、制御回路２ｏからの信号によるデユーティ比制御
等で上記電磁弁１２が制御され、これによって前記ダイ
ヤフラム装置１０への負圧導入量が制御されることによ
り、前記制御弁８の弁開度つまり排気ガス還流量が制御
されるようにしている。

上記制御回路２０は、運転状態に応じて予め設定された
量の排気ガスを還流するように上記電磁弁１２を制御す
るものである。これに対し、実際の運転状態を検出する
要素として、例えば、エンジン回転数を検出する回転数
センサー１６と、エンジン負荷に相当する絞弁下流の吸
気通路２内の負圧を検出する負圧センサー１４と、エン
ジン水温センサー１５とが設けられ、これらによる検出
信号が制御回路２０に入力される。また、運転状態に応
じた設定値と現実値とを比較するための要素として、前
記ダイヤフラム装置１ｏのダイヤフラム位置を検出する
ポジションセンサー１６が設けられ、その検出信号も制
御回路２ｏに入力される。本発明ではさらに、ラジェー
タ１７の水温を検出するラジェータ水温センサー１８が
設けられ、その検出信号が制御回路２０に入力され、制
御回路２０にはラジェータ水温に応じて排気ガス還流量
を補正制御する制御装置が組込まれている。

１９は冷却ファンである。

上記制御回路２０の構成を第２図のブロック図によって
説明すると、該制御回路２０には、先ず設定電圧発生回
路２１が設けられている。この回路２１においては、予
めエンジン回転数および負圧（負荷）に対応した最適排
気ガス還流量に相当する電圧値がマツピングされ、前記
回転数センサー１３と負圧センサー１４とからの信号を
受けてそれに応じた設定電圧が発生するようにしている
。

該設定電圧発生回路２１に続いて、エンジン水温に応じ
て設定電圧を補正する第１補正回路２２か設けられてい
る。該第１補正回路２２は、エンジン水温センサー１５
の検出信号に応じ、設定電圧発生回路２１から入力され
る電圧に、エンジン水−温に応じた補正係数ＫＥを乗す
るようにし、すなわち、入力電圧を■とするとＫＥＹの
電圧を出力するようにしている。この補正係数ＫＥは、
例えば第３図に示すように、エンジン水温が２０℃以下
のときは０とし、エンジン水温が２０〜６０℃の範囲で
はエンジン水温の上昇に応じて０から１まで直線的に変
化し、エンジン水温が６０℃以上のときは１とする。

この第１補正回路２２から８カされる電圧は、さらに後
述する第２補正回路２９によって補正された後、比較回
路２６に入力される。該比較回路２ろは、上記第２補正
回路２９から出力される電圧と、前記ポジションセンサ
ー１６による検出信号とを比較し、その差に応じた出力
を発生するもので、その出力電圧は電磁弁駆動回路２４
に入力され、該電磁弁駆動回路２４においてデユーティ
比制御のためのパルス信号等に変換される。そして、こ
のパルス信号等が後述する切替回路３１を介して制御回
路２０から出力され、これによって電磁弁１２が制御さ
れ、排気ガス還流量が制御されるようにしている。

また、この制御回路’２０に組込まれたラジェータ水温
に応じて排気ガス還流量を補正制御する制御装置２５は
、ラジェータ水温センサー１８からの検出信号が設定電
圧以下か以上かを判別する比較器２６と、これに後続す
る反転検出回路２７、タイマー２８および第２補正回路
２９とを有し、さらにラジェータ水温が所定値以下のと
き排気ガス還流を確実に阻止するため電磁弁作動停止回
路３０および切替回路ろ１を備える。上記反転検出回路
２７は、ラジェータ水温が上昇して所定値を越えた時点
でこれを検出し、その検出信号によりタイマー２８が作
動して第２補正回路２９に一定時間補正信号を送る。該
第２補正回路２９に、おいては、上記補正信号に応じて
時間経過とともに変化する補正係数ＫＲを、前記第１補
正回路２２から出力される電ＥＥ　ＫＥ■に乗し、ＫＲ
′ＫＥ・■の電［Ｅを出力するようにしている。また、
切替回路６１は、ラジェータ水温が所定値以下のとき電
磁弁作動停止回路３０を働かせて排気ガス還流を阻止す
る状態とし、ラジェータ水温が所定値以上のとき電磁弁
作動回路２４を働かせるようにしである。

上記第２補正回路２９において与えられる補正係数ＫＲ
は、第４図に示すように、ラジェータ水温が所定値（例
えば１７℃〕を越えた時点ｌＯから、タイマー２８によ
り設定された一定時間（例えば５秒〕経過時点ズ１まで
の間に、０から１まで連続的に変化する。あるいは第５
図に示すように、上記一定時間ス０−ス１の間に補正係
数が段階的に変化するようにしてもよい。こわらの図に
おいて、ｔ４はラジェータ水温か所定値以下である期間
、２Ｂはラジェータ水温が所定値以上である期間を示す
。

次に、この装置の作用を説明する。

ラジェータ水温か所定値以下のときには、前記制御回路
２０に組込まれた補正制御用の制御装置２５が排気ガス
還流を阻止するように働くことにより、エンジン回転数
、負荷およびエンジン温度に関係なく、排気ガス還流量
かはゾ零に保たれる。

従って、外気温度が低い場合の運転性能の低下が防止さ
れる。また、ラジェータ水温が上昇して予め設定された
所定値を越えると、前記第２補正回路２９において補正
係数ＫＲが一定時間、ｔ□−１１の間に０から１へと漸
次変化することにより、排気ガス還流量が、時間経過と
ともに次第に、前記設定電圧発生回路２１および第１補
正回路２２によって与えられる設定量になるように変化
する。従ってこの際、排気ガス還流量が過度に急変する
ことがなく、運転走行上のショックが避けられる。そし
て、一定時間経過後は補正係数ＫＲが１となることによ
り、工、・ンジン回転数、負荷およびエンジン温度に応
じた最適な排気ガス還流量か得られ、適正にＮＯｘの低
減が図られる。

以上説明したように、本発明の排気ガス還流装置は、排
気ガス還流量をラジェータ水温が所定値以下のときは尽
ソ零とし、ラジェータ水温が所定値以上となったときに
エンジン回転、負荷等の運転状態に応じた設定量に変化
させることにより、ラジェータ水温に応じて適切に排気
ガス還流量を補正制御し得る。特に、ラジェータ水温が
所定値以上に変化したときに排気ガス還流量が時間経過
とともに次第に変化して一定時間後に上記設定量となる
ようにしているため、排気ガス還流量の急変によるショ
ックを避けてスムーズな運転走行状態を保つことができ
、しかも、ラジェータ水温が所定値以上となってから排
気ガス還流量が上記設定量に達するまでの時間が一定で
あって、ラジェータ水温の変化が緩やかな場合でも無用
に長時間を要することがない等のすぐれた効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の実施例を示す概略図、第２図は要
部のブロック図、第６図はエンジン水温に応じた補正係
数の変化を示す説明図、第４図および第５図はそれぞれ
ラジェータ水温に基づく補正係数の時間的変化を示す説
明図である。１・・・エンジン、２・・・吸気通路、３・・・排気通
路、７・・・排気ガス還流通路、１６・・・回転数セン
サー、１４・・・負圧センサー、１５・・・エンジン水
温センサ７．１８・・・ラジェータ水温センサマ、２０
・・・制御回路、２５・・・ラジェータ水温に応じた補
正制御用の制御装置。特許出願人　東洋工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

１、　エンジン回転、負荷等の運転状態に応じて設定さ
れる量の排気ガスを吸気系に還流するエンジンの排気ガ
ス還流装置において、ラジエ〜り水温を検出するラジェ
ータ水温検出装置と、排気ガス還流量をラジェータ水温
に応じて、ラジェータ水温が所定値以下にあるときはは
ゾ零とするとともに、ラジェータ水温が上昇して前記所
定値以上に変化したときは時間経過とともに次第に前記
のｉ車転状態に応じた設定排気ガス還流量になるように
補正制御する制御装置とを設けたことを特徴とするエン
ジンの排気ガス還流装置。