JPS601368A - 内燃機関のegr制御装置 - Google Patents

内燃機関のegr制御装置

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JPS601368A
JPS601368A JP58109594A JP10959483A JPS601368A JP S601368 A JPS601368 A JP S601368A JP 58109594 A JP58109594 A JP 58109594A JP 10959483 A JP10959483 A JP 10959483A JP S601368 A JPS601368 A JP S601368A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion engine
internal combustion
pressure
control
egr
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Pending
Application number
JP58109594A
Other languages
English (en)
Inventor
Jiro Sumitani
隅谷 次郎
Osamu Matsumoto
修 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP58109594A priority Critical patent/JPS601368A/ja
Publication of JPS601368A publication Critical patent/JPS601368A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0077Control of the EGR valve or actuator, e.g. duty cycle, closed loop control of position
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

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】 この発明は、内燃機関の排気ガスの一部を吸気系に還流
させる量を内燃機関の吸気管圧力と、JII。
気ガス再循環量制御弁の制御圧力とによシ、内燃機関の
運転状態に応じて制御する内燃機関のEGR制御装置に
関する。
近年、排気ガス封蓋の一つとして、内燃機関の排気ガス
の一部を内ya、:様関の吸気系に還流(以下EGRと
称す)させることにより、内燃機関の燃焼時の最高温度
を下げ、内燃機関で生成されるNOxの量を沢歩させる
方法が一般に用いられている。
しかし、内燃機関の完i機状態において、内燃機関に還
流さぜるのと同率のIIGR力七を、内燃機関が冷機状
態にあるときに還流させると、内燃機関の運転性能を著
しく J:4’+なう。
このため、内燃仁改1のh: a it量を制御する4
Jt気ガス再循環量制御弁(以下E G R貝制御弁と
称す)の制御圧力通路に白灯;機関の冷却水温で動作す
るサーマルバキュームパルプを設け、自炊;機関が冷(
局状態の間は、E a it景制D(1弁の制御圧力通
路を大気に開放することによシ、l;GRさぜないよう
にする。
゛また、内燃(幾関が暖機状態になれば、EGR量制御
弁の制御圧力通路の大気開放をやめることによシ、内燃
i関にEGRをさせて、内燃機関の運転性能を確保して
いる。
排気ガス対策上は、内燃機関ができるだけ冷機状態から
内燃機関にE G Rさせた方が望1しく、一方、内燃
機関の運転性能からいえば、内燃機関が暖機状態にあっ
てから、内燃機関にEGRさせた方が望ましい。
従って、内燃機関のEGR量制御弁の制御圧力をサーマ
ルバキュームパルプにより制御する場合、サーマルバル
ブにより、制御圧力を大気圧から切シ換える内燃機関の
冷却水温の設定が困次11である。。
また、バルブを切シ換える時点で、内燃機関にショック
を与えてしまう。
この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされた
もので、内燃機関のE G R量制御弁の制御圧通路に
、駆動時大気解放、非11.1にm13時大気と遮断す
るデユーチインレノ、イドをオリアイスを介して接続し
、このデユーティソレノイドの駆動デユーティ比、すな
わち、上記制御圧通路を大気から遮断する割合を内燃機
関の冷却水温で変えることにより、内燃機関のICGR
量を冷却水温で所定値に制御し、内に3槻開のjζ(転
性能を挿保しながら、内燃機関に対し最適なE G R
方iを制御することができる内燃機関のEGI目fil
J御装置1”tを提供することを目的とする。
以下、この発明の内燃機関のEGR制御装置の実施例を
図面に基づき説明する。第1図はその一実施例のti&
成を示す図で、内燃機関101は自動車に搭載される公
知の4サイクル火花点火式内燃(2ルJで、燃焼用空気
をエアクリーナ1o2、吸気管103、スロットルパル
7’105を経て吸入する。
また、燃料は図示しない燃料系から吸気管103のスロ
ットルバルブ105の上流に設けられた電磁式噴射弁1
04を介して供給されるようにしている。
吸’A 管103のスロットルバルブ105(7)Ti
側には、吸気′[S’ 103の絶対圧力を検出し、電
圧に変換する圧力センサ106が設けられている。
点火コイル107は、内燃機関101の各気′筒毎に設
けられた図示しない点火プラグに高電圧を供給するよう
にしている。
さらに、冷却水温センサ108は内燃4に々関1t)1
の図示しない冷却水通路に設置し、冷却水温′f主電圧
変換するようになっている。
燃料FI71J伺+dg、ii、’i) 1091:’
F、土h1シ圧力七ンザI O(i、点火コイル107
.冷却水温センサ108の出力を入力とし、電磁式噴射
弁104とデユーティソレノイド1 ]、 5を14A
 j助するようになっている。
また、内燃(次間101のJLll゛気管111に接続
された排気分岐管113へ分流した排気ガスの一部は、
EG)ζ量制御弁112を経て、吸気管103のスロッ
トルバルブ105の下流に接続されl−。
EGR尋入’+711 aよシ内畑イ茂15J 1 o
 1に1ダ、流さり、るようになっている。
EGR介制御弁112は制御弁112B、スプリング1
12Cおよび負圧室112Aから構成され、負圧室Z1
2Aは吸気管103のスロットルバルブ105の近イ方
の上流41!iに設けられた制御負圧管114と連結さ
れているとともに、オリフィス116を介してデユーテ
ィソレノイド115とが接続され、負圧室112Aの負
圧にょシ、制御弁112Bの開口面積を変化させること
により、 ill:気管111から排気分岐5′口13
.制御1弁112Bを経由し、E G R導入り”?1
10より内す然(次間101K ;’、′LMr サi
L ル4:l:%(yf 、x、シp: k jl+’
j ’I卸i−ルヨウKt、ティる。
デユーティソレノイド115が常に開いている場合、す
なわち、デユーティソレノイド]15の、jH%動デユ
ーティ此0乃の揚台は、負圧室112Aが、大気(11
11に開放されるので、jiilJ伍、11.112B
はスプリング112Cにより全閉、1ノニ態に保たれ、
排気ガスは還流しない。
デユープイソ1ツノイド115が、あるデユーティ比で
、駆動されている時は、負圧室1]2Aには内燃機関1
01の邪転状態により変化する制御負圧管114と吸気
fF 103 (!: )j海B沿’111分ノ圧力と
、デユーチインレノイド115の、r:Ht =!+デ
ユーティ比およびオリフィス11Gとで決する圧力が働
く。
ここ−で、内燃()と関101がアイドル−低速運転状
態にある場合は、スロットルバルブ105の先端は制御
負圧管114よシ下方にあるために、スロットルバルブ
105の下流側の圧力は制御負圧管114に作用せず、
負圧室112A内圧力はほぼ大気圧と等しいので、スプ
リング112Cの作用によシ制御弁112Bは全開状態
となる。
内燃機関101が中連二高連迎転状態にある場合ニハ、
スロットル・ぐルプ105の先!11Aは制御負圧管1
14よりも上方にあるため、負圧室112A内圧力は、
大気圧よりも低くなり、スプリング112Cの力に打ぢ
j援って+ 1lrlJ御弁112Bをjll[に開き
、適宜の排気ガスを還流させるようにしている。
m 2 図&−j (it’s 浩、 ?l1jl ’
j5i1装置iC109のil、nl口なイトン成を示
すブロック図で、チューティ演1′11−器205は冷
却水温センサ108の出力をA/p変換器210によシ
ブイソタル信号に変換した数値を入力とし、デユーティ
演算器・イド115の、l+g粋力デューテイ11Sに
相当する数値をタイ−2212に出力するようになって
いる。
第3図にデユーティソレノイド115の、駆動デユーテ
ィ比に対する負圧室112A内の圧力の特性の一例を示
す。゛この第3図におけるPl圧はデユーティソレノイ
ド115が常々閉じている場合、すなわち、駆動デユー
ティ比100条の時に負圧室112A内の圧力で、を畳
τ制御負圧菅114が吸気管104に接続さil、てい
る部分の圧力に等しく、これは、上記のように内燃KK
2151101の運転状態によシ変化する。
デユーティソレノイド115の駆動デユーティ比の割合
を小さくして行くと、オリフィス116の作用によシ第
3図に示すように、負圧室112Aの圧力は大気圧に近
すいて行く。
デユーチインレノイド115のA’lK E+jl)プ
′ニーティ比0係すなわち、デユーチインレノイドが常
々間いている場合には、負圧室112A内の圧力はほぼ
大気圧となる。
したがって、デユーティソレノイド115の駆動プ゛ニ
ーディ比を変えることにより、負圧室112A内の圧力
を大気圧から、内iJ m関101の運転状態により決
まる圧力すで変えることができ、制御弁112Bにより
丁EGI尤量をftjl ’Lrl’できるようになっ
ている。
第4図に冷却水温に対するデユーチインレノイド115
のbへ動う′ニーティ比制御によシ行うEGR量の制御
の一例を示す。この第4し10系14軸は内燃機関10
1の完暖(炎状五i課における各運転状態のE G R
量で、内燃機関101の冷戦状態における同じ運転状態
におけるJCGニジ耽を除算して基格化した規格化EG
R量である。
第4図に示すように、上記規格化!!;G R上記を冷
却水温で制御すれば、内燃(〕“′:1自101自冷機
状態にある時から運転性能を4:(ニア化しながら、最
鋤なEGR量をかけることかできる。
第4図に示すように、上1412ガj、格化1; G 
]ζ[11;を制御するためには、冷却水温がTI以下
ではう′ニーティンレノイド115のp、j<i:’)
)デユーティ比企0係にし、冷却水温がT1からT、t
での間は、規格化EGRに対応するデユーティ比でデユ
ーティソレノイド115を駆動し、さらに冷却水温が1
2以上では、デユーティ比100チでデユーチインレノ
イド115を駆動すればよい。
ここで、説明を1]Jび第2図に戻す。第2図で、タイ
マ212は発振器211を;11(本パルスとし、制御
周期発生器213より出力ざり、たトリガ信号によ勺、
タイマ212の出力を「I【ルベルにし。
内部に設けられた図示しないダウンカウンタにデユーテ
ィ演算器205の出力する数イ1θを設定し、発振器2
11の出力パルス毎に上記ダウンカウンタに設定された
値を夕゛ウンカウントし、零になると、このタイマ21
2のlJj力’、1l−LJレベルにする。
ドライバ214はタイマ212のtJi力がl’ HJ
レベルの期間だけデユーティソレノイド115を駆動す
るようにしている。
また、パルス’W41iij’ 3’)、”r:j’;
 206 I:I:圧力セ:1−y−1o6の出力をA
/D変換器201によシ変換した数値。
点火コイル107の1次側信−ンシ全比り文器202に
よシ波形成形し論理レベルに変、igt 1.た出力f
J’/v(周波数/電圧)変換器203で電圧に変換し
さらにA/D変換器204によシブイソタル信号に変換
した数値およびA/I)変換器210の出力する数値を
入力とし、内燃機関101の運転状態に応じて、電磁式
噴射弁104の駆動時間を決定する数値を演算し、タイ
マ208に出力するようにしている。
タイマ208は発振器207の出力を基本パルスとし、
比較器202から内燃機関101の各気筒の点火タイミ
ングに同期したトリが信号が出力されると、タイマ20
8の出力を[IJレベルにし、内部に設けられた図示し
ないダウンカウンタにパルス幅演算器206の出力する
数値を設定し、発振器207の出力パルス毎に上記ダウ
ンカウンタに設定した数値をダウンカウントし、零にな
ると、タイマ208の出力を1−LJレベルにするよう
になっている。
ドライバ209はタイマ208の出力が11(」レベル
の間だけ、市イ1μ式噴射弁1104(iJ動するよう
になっている。
上記実施例でり」らかなように、EGR量制御弁112
の制御圧力通路の圧力をデユーティソレノイド115で
冷却水温に応じて制御することによシ、内燃機関101
が冷機状態から内燃機関101の運転性能を確保しなが
ら、最適なE G R量をかけることができる。
なお、上記の実施例では、デユーチインレノイド115
を冷却水温に応じて制1fil l、だが、内燃機i5
j 101の加減速等の過鹿時において、デユーティソ
レノイド115のP区!I′ibデユーティ比を制御し
7ヒリ、内燃機関101が高%、荷状態で運転している
ときに、デユーティソレノイド115の駆動デユーティ
比を0裂にしてE G Rf完全に中止すれば、内燃イ
景13’l 101の運転1生能ケさらに向上すること
ができる。
以上述べたように、この発明の内燃機関のEGR制御装
置によれば、E G R量制モ111弁の制御圧力通路
の圧力をデユーディンレノイドなどの手段で内燃機関の
迫転状yコくに応じてf!iiJ (iljするように
したので、内燃機1シuに対してl!J G l(爪を
よシ最適に制御することができる。
また、デユーティソレノイドなどの手段を内燃機関の負
荷か回転数に応じて制御するようにしたので、吸気管圧
力と排気管圧力で決まるEGR量制御弁の基本制御量を
補正することができる。これにともない、E G xc
 :bi・制御弁等の設計上の自由度を上げることがで
き、より簡単で安価なtJ成で、より最適なE G R
−:、5を制御できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の白灯;機関のEGR制伺)装置の一
実施例を示す41°ζ成図、2’+’r 2図は第1図
の内燃機関のEGR制御装置における燃料制御装置i、
二、、の詳細な構成を示すブロック図、grJ3図は1
tJj上内燃(塔間のE G R制御装置こ直における
デユーティソレノイドの駆動デユーティ比に対する負圧
室内圧力の/I!j性の一例を示す図、第4図はr′1
1却水温に対する同上デユーチインレノイドの7% j
i、Ij)デユーティ比制御によシ行うE G R量の
制も141の一例を示す図である。 101・・・内燃イ;り関、102・・・エアクリーナ
、103・・・吸気管、104・・・電磁式噴射弁、1
05・・・スロットルバルブ、106・・・圧力センザ
、107・・・点火コイル% 108・・・冷却水温セ
ンサ% 109・・・燃料制御装置、110・・・E 
G R尋入管%111・・・排気管、112・−・EG
R月:制も111弁、112A・・・負圧室、112B
・・・制御弁%112C−・・スプリング、113・・
・排気分岐管、114・・・制御負圧管、115・・・
デユーティソレノイド% 116・・・オリフィス。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代乃!人 大 眉 増 ノ41; 第3図 第4図 111iJ rt T2 ン銚夫T77I<ン3i、(’C)手続補
正書(自発) 1、事件の表示 特願昭58−109594号3、補正
をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁ロ2番3号名 称 
(601)三菱電機株式会社 代表者片山仁八部 4、代理人 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。 6、補正の内容 (1)明細書3頁5行「・・・にあってから」を「・・
・になってから」と訂正する。 (21同頁9 行rサーマルパルプ」ヲ「サーマルバキ
ュームバルブ」と訂正する。 (3) 同頁11行「バルブ」ヲ「上記バルブ」と訂正
する。 (4)同頁15行「駆動時大気解放、非駆動時」を「非
駆動時大気解放、駆動時」と訂正する。 (5)同4負6行F実施例」を「一実施例」と訂正する
。 (6)同9頁17行rEGRJをrEGR量」と訂正す
る。 (7)同12頁20行「負荷か」を「負荷や」と訂正す
る。 以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 内燃機関の排気ガスの一部をこの内燃機関の吸気管に還
    流させる量を制御するために負圧室を有しかつこの負圧
    室で作られた負圧に応じて排気ガスの還流通路の開口面
    積を制御する制御弁、上記内燃機関への排気ガスの還流
    を行わないときに上記負圧室の負圧を大気側に開放させ
    る手段、上記内燃機関の冷却水温度および加減速度など
    の運転状態に応じて上記手段の負圧を大気側に開放する
    量を制御する手段を(Miえてなる内燃機関のICG 
    R制御装blT0
JP58109594A 1983-06-16 1983-06-16 内燃機関のegr制御装置 Pending JPS601368A (ja)

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JP58109594A JPS601368A (ja) 1983-06-16 1983-06-16 内燃機関のegr制御装置

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JP58109594A JPS601368A (ja) 1983-06-16 1983-06-16 内燃機関のegr制御装置

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JPS601368A true JPS601368A (ja) 1985-01-07

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ID=14514221

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5279273A (en) * 1992-04-10 1994-01-18 Toyota Jidoshia Kabushiki Kaisha EGR apparatus for an internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5279273A (en) * 1992-04-10 1994-01-18 Toyota Jidoshia Kabushiki Kaisha EGR apparatus for an internal combustion engine

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