JP2549290Y2 - 内燃機関の排気還流制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、各種内燃機関における排気還流の制御を行
なうための装置に関するものである。

（従来の技術） ガソリン機関、ディーゼル機関等の排気に含まれてい
る有害成分を減少させるため、内燃機関の排気の一部を
その吸気口に還流させるようにした排気還流制御装置が
広く用いられている。この種の装置においては、機関の
吸入側に還流すべき排気量は、機関の運転状態に応じた
適正量に制御される必要があるため、燃焼圧力が高く排
気の還流量の制御が難しい高回転速度域では排気還流を
行なわず、それ以下の回転速度域においてのみ排気還流
を行なうようにした構成が公知である。

（考案が解決しようとする課題） この従来の構成によれば、排気還流を行なうか否かの
判断が機関の回転速度が所定の回転速度領域にあるか否
かに基づいて行なわれる。したがって、機関が高回転速
度領域にありこのため排気還流が行なわれない状態で運
転されている場合において、機関速度が何等かの原因で
急激に低下し、上記高回転度領域より低い回転速度での
運転状態となった場合、その直後における排気圧が未だ
高い状態にあるにも拘わらず排気還流が行なわれる傾向
を生じる。この結果、排気還流量が所要の目標以上とな
り、スモーク量が増加する上に、機関の吸気系、ノズ
ル、排気還流系統の劣化が促進され、機関の耐久性が低
下し、機関の寿命が短くなるという不具合が生じてい
た。

本考案の目的は、従来技術における上述の不具合を除
去することができる、改善された内燃機関用排気還流制
御装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するための本考案の特徴は、内燃機関
の機関速度が第１の所定速度より低い第１の機関速度領
域においては前記内燃機関の運転状態に従った排気還流
率で排気還流制御を行う定常制御を実行し、前記機関速
度が前記第１の所定速度以上の第２の機関速度領域にお
いては排気還流を停止させるようにした内燃機関用の排
気還流制御装置であって、前記機関速度が前記第２の機
関速度領域から前記第１の機関速度領域に入った場合の
制御のために、前記機関速度が前記第１の所定速度より
も低い第２の所定速度以下となったか否かを判別する速
度判別手段と、該速度判別手段に応答し前記機関速度が
前記第２の所定速度以下となってから所定時間が経過し
たか否かを判別する時間判別手段と、前記速度判別手段
により前記機関速度が前記第１の所定速度よりも低いが
前記第２の所定速度よりも高いと判別された場合に排気
還流制御を停止させる手段と、前記時間判別手段により
前記所定時間が経過していないと判別された場合には目
標の排気還流率よりも低い排気還流率で排気還流制御も
行うための減少制御手段とを備え、前記機関速度が前記
第２の所定速度以下となってから所定時間が経過した場
合にのみ前記定常制御を開始するようにした点にある。

（作用） 機関速度が第１の所定速度より低いと定常制御が実行
され、内燃機関の運転状態に従った排気還流率で排気還
流制御が実行される。一方、機関速度が第１の所定速度
以上であると排気還流が停止される。排気還流が停止さ
れている場合に機関速度が低下し第１の所定速度より低
くなっても、機関速度が第２の所定速度に低下するまで
排気還流停止状態が維持され、定常制御はすぐには開始
されない。

速度判別手段によって機関速度が第２の所定速度以下
になったことが判別された場合において、機関速度が第
２の所定速度以下となってから所定時間が経過したか否
かが時間判別手段によって判別される。機関速度が第２
の所定速度以下となっても所定時間が経過していない場
合には減少制御手段により目標の排気還流率よりも低い
排気還流率で排気還流制御が行われる。そして、所定時
間が経過した後に目標の排気還流率による定常制御が開
始される。

このように、機関速度が第２の機関速度領域から第１
の機関速度領域に入った場合排気還流制御が段階的に開
始されるので、円滑に排気還流制御を再開することがで
きる。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本考案の一実施例について
詳細に説明する。

第１図は本考案による排気還流制御装置の一実施例を
示している。排気還流制御装置20は、内燃機関の排気ポ
ートから吸入ポートに還流させる排気の量を内燃機関の
運転状態に応じて制御するための装置であり、内燃機関
（図示せず）の回転速度を検出するための速度センサ３
と、内燃機関に供給される燃料の調節を行うためのアク
セルペダル（図示せず）の操作量を検出するためのアク
セルセンサ５とを備えている。

速度センサ３からは機関速度Neを示す速度信号Ｎが出
力され、アクセルセンサ５からはアクセルペダル４のア
クセル操作量θを示すアクセル信号Ａが出力される。

21はマイクロコンピュータを用いて構成された制御ユ
ニットであり、この制御ユニット21により排気還流量調
節のための調節弁10の調節が制御される。22は制御ユニ
ット21から出力される制御信号CSに応答して調節弁10の
アクチュエーターコイル10aに流れる電流を制御するた
めのトランジスタ、23はバッテリであり、制御ユニット
21からは、速度信号Ｎ及びアクセル信号Ａに応答して制
御信号CSが出力される構成である。

制御ユニット21は、中央処理装置（CPU）24、ランダ
ムアクセスメモリ（RAM）25、読出し専用メモリ（ROM）
26、入出力装置（I/O）27及びこれらを相互に接続する
バス28から成る公知の構成のマイクロコンピュータから
成り、ROM26内には所定の制御プログラムがストアされ
ている。

この制御プログラム30を示すフローチャートが第２図
に示されている。制御プログラム30はCPU24において実
行され、先ずステップ31においてデータの入力が行なわ
れる。この実施例では、速度信号Ｎにより示される回転
速度Neの値及びアクセル信号Ａにより示されるアクセル
操作量θの値がデータとして入力される。次いでステッ
プ32に進み、ここでNe＞3,500［rpm］か否かの判別が行
なわれる。Ne≦3,500［rpm］の場合には、ステップ33に
進み、ここでフラグＦがセットされている（Ｆ＝
「１」）か否かの判別が行なわれる。フラグＦは、後述
するように、内燃機関２の運転が高速回転領域から中低
速回転領域に移行した直後の過渡運転状態にあるか否か
を示すフラグであり、プログラムのスタート時の初期化
においてクリアされている。したがって、ここでは、ス
テップ33の判別結果はNOとなり、ステップ34に進むこと
になる。

ステップ34では、ROM26内にストアされている排気還
流率を決定するためのマップデータに従い、目標排気還
流率がその時の入力データに基づいて決定され、この目
標排気還流率に従う制御信号CSが出力される。このマッ
プデータは、第３図に示される排気還流率特性に相応し
ており、図示の例では、目標排気還流率は、０〔％〕、
10〔％〕、20〔％〕、30〔％〕の４段階のうちのいずれ
か１つがその時の運転状態に従って決定されるようにな
っている。制御信号CSにより排気還流制御が行なわれ、
ステップ34の実行が終了する。

Ne＞3,500［rpm］となると、ステップ32の判別結果が
YESとなり、ステップ35でNe＞3,500［rpm］の状態が10
秒以上継続しているか否かの判別が行なわれる。まだ10
秒以上継続していない場合にはステップ35の判別結果は
NOとなり、ステップ36において排気還流制御を禁止する
ための処理が行なわれる。この処理は、例えば調節弁10
を閉じることにより排気還流量を零とするため、目標排
気還流率Ｒを零とする処理とすることができる。一方、
Ne＞3,500［rpm］の状態が10秒以上継続していると、ス
テップ35の判別結果がYESとなり、ステップ37において
フラグＦがセットされた後、ステップ36が実行される。
このように、Ne＞3,500［rpm］の状態になると、いずれ
にしても排気還流制御が禁止され、排気還流量は零とな
る。

このように、Ne＞3,500［rpm］の状態となることによ
り排気還流制御が禁止された後、再びNe≦3,500［rpm］
となると、ステップ32の判別結果がNOとなり、ステップ
33に進む。このときＦ＝「０」であれば、既に説明した
ようにステップ34が実行される。一方、ステップ35の判
別結果がYESとなりステップ37でフラグＦがセットされ
た場合には、ステップ33の判別結果はYESとなり、ステ
ップ38においてNe≧2,500［rpm］か否かの判別が行なわ
れる。Ne＜3,500［rpm］となってもNe≧2,500［rpm］で
あれば、ステップ36に進み、制御禁止の状態が保持され
る。

Ne＜2,500［rpm］であると、ステップ38の判別結果は
NOとなり、ステップ39に進み、ここでNe≦3,500［rpm］
となってから30秒以上経過したか否かの判別が行なわれ
る。30秒以上経過していない場合にはステップ39の判別
結果はNOとなり、ステップ40において減少制御モードで
排気還流制御が行なわれる。この減少制御モードでは、
第３図に示す特性において表示される目標排気還流率の
値が1/2の値として目標排気還流率Ｒが決定され、その
決定結果に従って排気還流制御のための制御信号CSを出
力する。すなわち、ステップ34において実行される排気
還流制御に比べて1/2の排気還流率で同様の制御が行な
われる。

時間の経過により、ステップ39の判別結果がYESとな
ると、ステップ41でフラグＦがクリアされ、ステップ34
で通常の排気還流制御が実行されることになる。

上述した制御プログラム30に従う排気還流制御によれ
ば、機関速度が所定の高回転速度以上となった場合に排
気還流制御を禁止し、機関速度が低下した場合には、機
関速度が所定量だけ低下するまでは排気還流を停止さ
せ、その後の経過時間に応じて排気還流制御を段階的に
再開するのでその排気圧の状態に応じたきめ細かな排気
還流制御を行うことができる。

なお、その制御の特性を定める数値等は実施例中に示
したものに限定されず、適宜に定めることができること
は勿論である。

（考案の効果） 本考案によれば、上述の如く、内燃機関を高速回転領
域で運転する場合に排気還流を停止するようにした構成
において、機関速度が再び低下した場合、直ちに排気還
流制御を開始せず、機関速度がさらに所定量だけ低下す
る間は排気還流停止状態を維持し、その後、時間の経過
に従って排気還流制御を段階的に再開させ、排気還流制
御に不具合を生じさせることがない状態となってから排
気還流の定常制御を行うようにしたので、過渡状態の下
においても高排気圧状態での排気還流が行われるのを有
効に防止し、排気還流制御を安定に再開することができ
る。この結果、スモークの発生が有効に抑えられるほ
か、機関の吸気系、ノズル、排気還流系統等における劣
化を防止し、それらの寿命を従来に比べて著しく延ばす
ことができる等の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による排気還流制御装置の一実施例を示
すブロック図、第２図は第１図に示す装置において用い
られる制御プログラムを示すフローチャート、第３図は
第１図において用いられる排気還流特性を示す特性図で
ある。 10……調節弁、20……排気還流制御装置、21……制御ユ
ニット、CS……制御信号。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の機関速度が第１の所定速度より
   低い第１の機関速度領域においては前記内燃機関の運転
   状態に従った排気還流率で排気還流制御を行う定常制御
   を実行し、前記機関速度が前記第１の所定速度以上の第
   ２の機関速度領域においては排気還流を停止させるよう
   にした内燃機関用の排気還流制御装置であって、 前記機関速度が前記第２の機関速度領域から前記第１の
   機関速度領域に入った場合の制御のために、前記機関速
   度が前記第１の所定速度よりも低い第２の所定速度以下
   となったか否かを判別する速度判別手段と、該速度判別
   手段に応答し前記機関速度が前記第２の所定速度以下と
   なってから所定時間が経過したか否かを判別する時間判
   別手段と、前記速度判別手段により前記機関速度が前記
   第１の所定速度よりも低いが前記第２の所定速度よりも
   高いと判別された場合に排気還流制御を停止させる手段
   と、前記時間判別手段により前記所定時間が経過してい
   ないと判別された場合には目標の排気還流率よりも低い
   排気還流率で排気還流制御を行うための減少制御手段と
   を備え、前記機関速度が前記第２の所定速度以下となっ
   てから所定時間が経過した場合にのみ前記定常制御を開
   始するようにしたことを特徴とする内燃機関の排気還流
   制御装置。