JP2833973B2 - 排気ガス還流制御装置 - Google Patents
排気ガス還流制御装置Info
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- JP2833973B2 JP2833973B2 JP5233454A JP23345493A JP2833973B2 JP 2833973 B2 JP2833973 B2 JP 2833973B2 JP 5233454 A JP5233454 A JP 5233454A JP 23345493 A JP23345493 A JP 23345493A JP 2833973 B2 JP2833973 B2 JP 2833973B2
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- JP
- Japan
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- egr
- exhaust gas
- flow rate
- phase excitation
- stepper motor
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors of the kind having motors rotating step by step
- H02P8/22—Control of step size; Intermediate stepping, e.g. microstepping
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
- F02D41/0077—Control of the EGR valve or actuator, e.g. duty cycle, closed loop control of position
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/53—Systems for actuating EGR valves using electric actuators, e.g. solenoids
- F02M26/54—Rotary actuators, e.g. step motors
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- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/65—Constructional details of EGR valves
- F02M26/66—Lift valves, e.g. poppet valves
- F02M26/67—Pintles; Spindles; Springs; Bearings; Sealings; Connections to actuators
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の排気ガス
を還流（以下、ＥＧＲという）させるためにステッパモ
ータ型のＥＧＲ弁を使用した排気ガス還流制御装置に関
し、特にコストアップすることなく制御応答性および制
御精度を向上させた排気ガス還流制御装置に関するもの
である。
を還流（以下、ＥＧＲという）させるためにステッパモ
ータ型のＥＧＲ弁を使用した排気ガス還流制御装置に関
し、特にコストアップすることなく制御応答性および制
御精度を向上させた排気ガス還流制御装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来より、自動車エンジン等の内燃機関
制御装置において、例えば、内燃機関の燃焼温度を下げ
て排気ガス中のＮＯｘ成分を抑制するために、排気ガス
の一部を内燃機関に再度還流させるＥＧＲ制御技術は良
く知られている。図５は従来の排気ガス還流制御装置の
システム全体を概略的に示す構成図である。
制御装置において、例えば、内燃機関の燃焼温度を下げ
て排気ガス中のＮＯｘ成分を抑制するために、排気ガス
の一部を内燃機関に再度還流させるＥＧＲ制御技術は良
く知られている。図５は従来の排気ガス還流制御装置の
システム全体を概略的に示す構成図である。
【０００３】図において、１は内燃機関すなわちエンジ
ン、２はエンジン１への吸入空気を浄化するためのエア
クリーナ、３はエアクリーナ２を介した空気をエンジン
１に供給するための吸気管、４は吸気管３の下流側すな
わちエンジン１の吸気側に設けられたインテークマニホ
ールド、５は吸気管３内に燃料を噴射するインジェク
タ、６は吸気管３内の圧力Ｐを検出する圧力センサ、７
は吸気管３内に設けられて吸気流量を制御するスロット
ル弁、８はスロットル弁７の開度θを検出するスロット
ル開度センサ、９はスロットル弁７の上流側と下流側と
をバイパスする通路の空気流量を制御するバイパス空気
流量制御手段である。
ン、２はエンジン１への吸入空気を浄化するためのエア
クリーナ、３はエアクリーナ２を介した空気をエンジン
１に供給するための吸気管、４は吸気管３の下流側すな
わちエンジン１の吸気側に設けられたインテークマニホ
ールド、５は吸気管３内に燃料を噴射するインジェク
タ、６は吸気管３内の圧力Ｐを検出する圧力センサ、７
は吸気管３内に設けられて吸気流量を制御するスロット
ル弁、８はスロットル弁７の開度θを検出するスロット
ル開度センサ、９はスロットル弁７の上流側と下流側と
をバイパスする通路の空気流量を制御するバイパス空気
流量制御手段である。
【０００４】１０はエンジン１の排気ガスを吸気管３側
へ還流させるためのＥＧＲ管、１１はＥＧＲ管１０を流
れる排気ガスの流量を制御するステッパモータ型のＥＧ
Ｒ弁である。ＥＧＲ弁１１は、エンジン１の運転状態に
応じた流量となるようにＥＧＲ流量の制御を行うＥＧＲ
流量制御手段を構成している。
へ還流させるためのＥＧＲ管、１１はＥＧＲ管１０を流
れる排気ガスの流量を制御するステッパモータ型のＥＧ
Ｒ弁である。ＥＧＲ弁１１は、エンジン１の運転状態に
応じた流量となるようにＥＧＲ流量の制御を行うＥＧＲ
流量制御手段を構成している。
【０００５】１３はエンジン１の各気筒を燃焼させるた
めの高電圧を発生する点火コイル、１４は点火コイル１
３の一次側電流を通電遮断するイグナイタ、１５はエン
ジン１で燃焼後の排気ガスを排出するための排気管、１
６は排気管１５の下流に設けられた排気ガス浄化用の触
媒である。
めの高電圧を発生する点火コイル、１４は点火コイル１
３の一次側電流を通電遮断するイグナイタ、１５はエン
ジン１で燃焼後の排気ガスを排出するための排気管、１
６は排気管１５の下流に設けられた排気ガス浄化用の触
媒である。
【０００６】イグナイタ１４により駆動される点火コイ
ル１３からの点火信号Ｑは、エンジン１の回転数に対応
しており、回転数を表わすセンサ信号としても機能す
る。１７はエンジン１の冷却水の温度Ｔを検出する水温
センサであり、圧力センサ６、スロットル開度センサ８
および点火コイル１３等とともに、エンジン１の運転状
態情報を提供するセンサ手段を構成している。２０は車
載装置の電源となるバッテリ、２１は起動時に閉成され
てバッテリ２０の電力を車載装置に供給するためのイグ
ニッションキースイッチである。
ル１３からの点火信号Ｑは、エンジン１の回転数に対応
しており、回転数を表わすセンサ信号としても機能す
る。１７はエンジン１の冷却水の温度Ｔを検出する水温
センサであり、圧力センサ６、スロットル開度センサ８
および点火コイル１３等とともに、エンジン１の運転状
態情報を提供するセンサ手段を構成している。２０は車
載装置の電源となるバッテリ、２１は起動時に閉成され
てバッテリ２０の電力を車載装置に供給するためのイグ
ニッションキースイッチである。
【０００７】２２はバッテリ２０からの給電により起動
されるコンピュータシステムからなる電子式制御ユニッ
トであり、各種センサ手段からの運転状態情報すなわち
スロットル開度θ、吸気管圧力Ｐ、冷却水温度Ｔ、点火
信号Ｑ等を取り込み、運転状態情報に応じて燃焼噴射量
およびＥＧＲ流量を算出する燃焼噴射量算出手段および
ＥＧＲ流量算出手段等を含み、インジェクタ５に対する
燃焼噴射制御信号ＪおよびＥＧＲ弁１１に対するＥＧＲ
制御信号Ｃを出力する。
されるコンピュータシステムからなる電子式制御ユニッ
トであり、各種センサ手段からの運転状態情報すなわち
スロットル開度θ、吸気管圧力Ｐ、冷却水温度Ｔ、点火
信号Ｑ等を取り込み、運転状態情報に応じて燃焼噴射量
およびＥＧＲ流量を算出する燃焼噴射量算出手段および
ＥＧＲ流量算出手段等を含み、インジェクタ５に対する
燃焼噴射制御信号ＪおよびＥＧＲ弁１１に対するＥＧＲ
制御信号Ｃを出力する。
【０００８】図６は図５内の電子式制御ユニット２２の
詳細構成を示すブロック図である。図において、１００
はマイクロコンピュータであり、運転状態情報Ｑ、Ｐ、
θおよびＴに基づき所定のプログラムに従ってインジェ
クタ５の制御信号ＪおよびＥＧＲ弁１１の制御信号Ｃ等
を算出するＣＰＵ２００と、エンジン１の回転周期を計
測するためのフリーランニングのカウンタ２０１と、種
々の制御のために時間を計時するタイマ２０２と、アナ
ログ入力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器
２０３と、ワークメモリとして使用されるＲＡＭ２０５
と、種々の動作プログラムが記憶されているＲＯＭ２０
６と、各制御信号ＪおよびＣを出力するための出力ポー
ト２０７と、各要素２０１〜２０７をＣＰＵ２００に結
合させるコモンバス２０８とから構成されている。
詳細構成を示すブロック図である。図において、１００
はマイクロコンピュータであり、運転状態情報Ｑ、Ｐ、
θおよびＴに基づき所定のプログラムに従ってインジェ
クタ５の制御信号ＪおよびＥＧＲ弁１１の制御信号Ｃ等
を算出するＣＰＵ２００と、エンジン１の回転周期を計
測するためのフリーランニングのカウンタ２０１と、種
々の制御のために時間を計時するタイマ２０２と、アナ
ログ入力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器
２０３と、ワークメモリとして使用されるＲＡＭ２０５
と、種々の動作プログラムが記憶されているＲＯＭ２０
６と、各制御信号ＪおよびＣを出力するための出力ポー
ト２０７と、各要素２０１〜２０７をＣＰＵ２００に結
合させるコモンバス２０８とから構成されている。
【０００９】１０１は第１入力インターフェース回路で
あり、点火コイル１３の一次側の点火信号Ｑを波形整形
して割り込み信号とし、マイクロコンピュータ１００に
入力する。この割り込み信号が発生すると、マイクロコ
ンピュータ１００内のＣＰＵ２００は、カウンタ２０１
の値を読み取るとともに、今回の読み取り値と前回の読
み取り値との差からエンジン１の回転数周期を算出して
ＲＡＭ２０５へ記憶させる。
あり、点火コイル１３の一次側の点火信号Ｑを波形整形
して割り込み信号とし、マイクロコンピュータ１００に
入力する。この割り込み信号が発生すると、マイクロコ
ンピュータ１００内のＣＰＵ２００は、カウンタ２０１
の値を読み取るとともに、今回の読み取り値と前回の読
み取り値との差からエンジン１の回転数周期を算出して
ＲＡＭ２０５へ記憶させる。
【００１０】１０２は第２入力インターフェース回路で
あり、圧力センサ６、スロットル開度センサ８および水
温センサ１７等からの各センサ信号Ｐ、θおよびＴを取
り込み、Ａ／Ｄ変換器２０３に入力する。１０４は出力
インターフェース回路であり、出力ポート２０７からの
駆動出力すなわち制御信号ＪおよびＣを増幅してインジ
ェクタ５およびＥＧＲ弁１１に出力する。
あり、圧力センサ６、スロットル開度センサ８および水
温センサ１７等からの各センサ信号Ｐ、θおよびＴを取
り込み、Ａ／Ｄ変換器２０３に入力する。１０４は出力
インターフェース回路であり、出力ポート２０７からの
駆動出力すなわち制御信号ＪおよびＣを増幅してインジ
ェクタ５およびＥＧＲ弁１１に出力する。
【００１１】図７はＥＧＲ弁１１の構造を示す側断面図
であり、３０はＥＧＲ弁１１のバルブボディ上部に取り
付けられてＥＧＲ弁１１を全閉から全開まで４８ステッ
プに制御可能なユニポーラ型のステッパモータ、３１は
ステッパモータ３０により回転駆動されるモータ軸、３
２はモータ軸３１と連動して回転することにより上下駆
動される送りネジ、３３は送りネジ３２により上下駆動
されてＥＧＲ弁１１の通路面積を調整するための弁軸、
３４は弁軸３３を上（開放）方向に付勢する圧縮コイル
バネ、３５はステッパモータ３０のモータ軸３１と弁軸
３２との間に設けられてモータ軸３１の回転運動を弁軸
３３の上下運動に変換する送りネジ３２を含む変換機構
である。
であり、３０はＥＧＲ弁１１のバルブボディ上部に取り
付けられてＥＧＲ弁１１を全閉から全開まで４８ステッ
プに制御可能なユニポーラ型のステッパモータ、３１は
ステッパモータ３０により回転駆動されるモータ軸、３
２はモータ軸３１と連動して回転することにより上下駆
動される送りネジ、３３は送りネジ３２により上下駆動
されてＥＧＲ弁１１の通路面積を調整するための弁軸、
３４は弁軸３３を上（開放）方向に付勢する圧縮コイル
バネ、３５はステッパモータ３０のモータ軸３１と弁軸
３２との間に設けられてモータ軸３１の回転運動を弁軸
３３の上下運動に変換する送りネジ３２を含む変換機構
である。
【００１２】図８はＥＧＲ弁１１の流量［リットル／
分］とステッパモータ３０のステップ数との関係を示す
特性図であり、横軸はステッパモータ３０のステップ
数、縦軸はＥＧＲ流量を表わす。図８の流量特性におい
て、ステッパモータ３０のステップ数が「０」でＥＧＲ
弁１１が全閉、ステッパモータ３０のステップ数が「４
８」でＥＧＲ弁１１が全開となる。
分］とステッパモータ３０のステップ数との関係を示す
特性図であり、横軸はステッパモータ３０のステップ
数、縦軸はＥＧＲ流量を表わす。図８の流量特性におい
て、ステッパモータ３０のステップ数が「０」でＥＧＲ
弁１１が全閉、ステッパモータ３０のステップ数が「４
８」でＥＧＲ弁１１が全開となる。
【００１３】この場合、ＥＧＲ弁１１の全開時（ＥＧＲ
流量が５００［リットル／分］）において、ＥＧＲ弁１
１の入口と出口との圧力差ΔＰが２００ｍｍＨｇとなる
ことを示している。ＥＧＲ弁１１の前後の圧力差ΔＰ
は、全閉側では２００ｍｍＨｇよりも高くなることは言
うまでもない。
流量が５００［リットル／分］）において、ＥＧＲ弁１
１の入口と出口との圧力差ΔＰが２００ｍｍＨｇとなる
ことを示している。ＥＧＲ弁１１の前後の圧力差ΔＰ
は、全閉側では２００ｍｍＨｇよりも高くなることは言
うまでもない。
【００１４】図９および図１０は従来の排気ガス還流制
御装置のＣＰＵ２００の動作を示すフローチャートであ
り、図９はメインルーチンの処理、図１０はＥＧＲ制御
処理ルーチンを示す。次に、図８ならびに図９および図
１０を参照しながら、図５〜図７に示した従来の排気ガ
ス還流制御装置の動作について説明する。
御装置のＣＰＵ２００の動作を示すフローチャートであ
り、図９はメインルーチンの処理、図１０はＥＧＲ制御
処理ルーチンを示す。次に、図８ならびに図９および図
１０を参照しながら、図５〜図７に示した従来の排気ガ
ス還流制御装置の動作について説明する。
【００１５】まず、メインルーチン内の他の制御処理ス
テップＳ１においては、点火信号Ｑに基づくエンジン回
転数Ｎｅの算出、Ａ／Ｄ変換器２０３からのセンサ信号
の読み込み、燃料制御等の処理が行われる。この制御処
理ステップＳ１が終了すると、続いて、ＥＧＲ制御処理
ステップＳ２を実施し、ステップＳ１へ戻る。以上の制
御処理ステップＳ１およびＳ２により、エンジン１の制
御が実施される。
テップＳ１においては、点火信号Ｑに基づくエンジン回
転数Ｎｅの算出、Ａ／Ｄ変換器２０３からのセンサ信号
の読み込み、燃料制御等の処理が行われる。この制御処
理ステップＳ１が終了すると、続いて、ＥＧＲ制御処理
ステップＳ２を実施し、ステップＳ１へ戻る。以上の制
御処理ステップＳ１およびＳ２により、エンジン１の制
御が実施される。
【００１６】図９内のＥＧＲ制御処理ステップＳ２は、
具体的には図１０のように実行される。まず、ステップ
Ｓ６０１において、すでに他の制御処理ルーチンＳ１で
処理が終了しているエンジン回転数Ｎｅ、吸気管圧力Ｐ
を読み込む。続いて、ステップＳ６０２において、読み
出したエンジン回転数Ｎｅおよび吸気管圧力Ｐによっ
て、あらかじめ決められた目標ステッパモータ開度（ス
テップ数）を算出する。
具体的には図１０のように実行される。まず、ステップ
Ｓ６０１において、すでに他の制御処理ルーチンＳ１で
処理が終了しているエンジン回転数Ｎｅ、吸気管圧力Ｐ
を読み込む。続いて、ステップＳ６０２において、読み
出したエンジン回転数Ｎｅおよび吸気管圧力Ｐによっ
て、あらかじめ決められた目標ステッパモータ開度（ス
テップ数）を算出する。
【００１７】続いて、エンジン１の機関暖機状態による
補正を実施するため、ステップＳ６０３において、他の
処理ルーチンＳ１で処理済みの水温Ｔを読み込む。次
に、ステップＳ６０４において、水温Ｔに応じて、Ｓ６
０２で求めた目標ステッパモータ開度を水温Ｔが低けれ
ば低いほど減少するように補正する。
補正を実施するため、ステップＳ６０３において、他の
処理ルーチンＳ１で処理済みの水温Ｔを読み込む。次
に、ステップＳ６０４において、水温Ｔに応じて、Ｓ６
０２で求めた目標ステッパモータ開度を水温Ｔが低けれ
ば低いほど減少するように補正する。
【００１８】最後に、ステップＳ６０５において、ステ
ップＳ６０２およびＳ６０４で算出しかつ補正した目標
ステッパモータ開度となるようにステッパモータ３０を
駆動し、リターンする。以上の処理ステップＳ６０１〜
Ｓ６０５によってＥＧＲ流量の制御が行われる。
ップＳ６０２およびＳ６０４で算出しかつ補正した目標
ステッパモータ開度となるようにステッパモータ３０を
駆動し、リターンする。以上の処理ステップＳ６０１〜
Ｓ６０５によってＥＧＲ流量の制御が行われる。
【００１９】次に、ステッパモータ３０の具体的な動作
について、図１１および図１２を参照しながら説明す
る。図１１（ａ）、（ｂ）は、ＥＧＲ弁１１を駆動する
ステッパモータ３０の各相の相対関係と、ステッパモー
タ３０と電子式制御ユニット２２との結線関係とを示す
説明図である。また、図１２（ａ）、（ｂ）は、ステッ
パモータ３０の２相励磁方式による駆動パターンおよび
回転方向を示す説明図である。
について、図１１および図１２を参照しながら説明す
る。図１１（ａ）、（ｂ）は、ＥＧＲ弁１１を駆動する
ステッパモータ３０の各相の相対関係と、ステッパモー
タ３０と電子式制御ユニット２２との結線関係とを示す
説明図である。また、図１２（ａ）、（ｂ）は、ステッ
パモータ３０の２相励磁方式による駆動パターンおよび
回転方向を示す説明図である。
【００２０】図１１に示すように、コイルＡおよびコイ
ルＢの巻線は、バッテリ２０のプラスコモンを有するバ
イフェイラ巻きであり、同一コイル上で一方を励磁する
と、他方の磁束方向は、それぞれ逆になるよう構成され
ている。
ルＢの巻線は、バッテリ２０のプラスコモンを有するバ
イフェイラ巻きであり、同一コイル上で一方を励磁する
と、他方の磁束方向は、それぞれ逆になるよう構成され
ている。
【００２１】このように構成されたステッパモータ３０
を、図１２に示す２相励磁方式で駆動すると、ステップ
位置「０」においては、図１１の円内の数で示す（１）
相および（２）相のステータ（図１１（ａ）内の斜線
部）が励磁される。従って、ステータは、図１１（ａ）
に示した磁極（Ｎ、Ｓ）分布となり、これに呼応して、
ロータのＳ極は、（１）相および（２）相により合成さ
れたＮ極の中央部に相当するステップ位置「０」に位置
決めされる。
を、図１２に示す２相励磁方式で駆動すると、ステップ
位置「０」においては、図１１の円内の数で示す（１）
相および（２）相のステータ（図１１（ａ）内の斜線
部）が励磁される。従って、ステータは、図１１（ａ）
に示した磁極（Ｎ、Ｓ）分布となり、これに呼応して、
ロータのＳ極は、（１）相および（２）相により合成さ
れたＮ極の中央部に相当するステップ位置「０」に位置
決めされる。
【００２２】ステップ位置「１」においては、コイルＡ
の磁極が反転し、（１）相の励磁が解かれて（３）相が
励磁されるため、ロータのＳ極は、図１１（ａ）に示す
矢印のように、（２）相および（３）相により合成され
たＮ極の中央部に相当するステップ位置「１」に移動す
る。
の磁極が反転し、（１）相の励磁が解かれて（３）相が
励磁されるため、ロータのＳ極は、図１１（ａ）に示す
矢印のように、（２）相および（３）相により合成され
たＮ極の中央部に相当するステップ位置「１」に移動す
る。
【００２３】ステップ位置「２」においては、コイルＢ
の磁極が反転し、（２）相の励磁が解かれて（４）相が
励磁されるため、ロータのＳ極は、更にステップ位置
「２」に移動する。以下、２相ずつシフトしながら励磁
されて、同様のパターンを与えることにより回転磁界が
発生し、ステップ移動が繰り返され、モータ軸３１は図
１２（ｂ）のように反時計方向に回転する。また、図１
２と逆の方向にパターンを変化させると、モータ軸３１
の回転方向は、逆（時計方向）となる。
の磁極が反転し、（２）相の励磁が解かれて（４）相が
励磁されるため、ロータのＳ極は、更にステップ位置
「２」に移動する。以下、２相ずつシフトしながら励磁
されて、同様のパターンを与えることにより回転磁界が
発生し、ステップ移動が繰り返され、モータ軸３１は図
１２（ｂ）のように反時計方向に回転する。また、図１
２と逆の方向にパターンを変化させると、モータ軸３１
の回転方向は、逆（時計方向）となる。
【００２４】以上の方法を用いて、図１２（ａ）内の所
定時間間隔τ（１００ｍ秒、１００ＰＰＳ［パルス／
秒］相当）でステッパモータ３０の各コイルを励磁する
ことにより、ＥＧＲ弁１１の弁開度（流量）制御を実施
することができる。
定時間間隔τ（１００ｍ秒、１００ＰＰＳ［パルス／
秒］相当）でステッパモータ３０の各コイルを励磁する
ことにより、ＥＧＲ弁１１の弁開度（流量）制御を実施
することができる。
【００２５】なお、ステッパモータ３０の駆動方式とし
ては、上述の２相励磁方式以外に、１相励磁と２相励磁
を交互に行う１−２相励磁方式がある。次に、１−２相
励磁方式による駆動パターンについて、図１３を参照し
ながら説明する。
ては、上述の２相励磁方式以外に、１相励磁と２相励磁
を交互に行う１−２相励磁方式がある。次に、１−２相
励磁方式による駆動パターンについて、図１３を参照し
ながら説明する。
【００２６】１−２相励磁駆動方式は、１相のみ励磁
（例えば、図１３中のＡ部）および２相励磁（例えば、
図１３中のＢ部）の繰り返しにより、ステッパモータ３
０を駆動するものである。１−２相励磁駆動方式におい
ては、２相の場合と比べてステッパ角度が１／２にな
り、駆動周期はτ′（７５ｍ秒、２相励磁に対し約１／
２倍）となる。
（例えば、図１３中のＡ部）および２相励磁（例えば、
図１３中のＢ部）の繰り返しにより、ステッパモータ３
０を駆動するものである。１−２相励磁駆動方式におい
ては、２相の場合と比べてステッパ角度が１／２にな
り、駆動周期はτ′（７５ｍ秒、２相励磁に対し約１／
２倍）となる。
【００２７】図１４は２相励磁方式と１−２相励磁方式
の比較を示す説明図である。まず、分解能について比較
すると、２相励磁では１ステップ位置ずつ移動するが、
１−２相励磁では１／２ステップ位置ずつ移動するの
で、１−２相励磁の方が分解能が向上する。
の比較を示す説明図である。まず、分解能について比較
すると、２相励磁では１ステップ位置ずつ移動するが、
１−２相励磁では１／２ステップ位置ずつ移動するの
で、１−２相励磁の方が分解能が向上する。
【００２８】一方、応答性を示す駆動周期について比較
すると、２相励磁では１００ｍ秒が最速だが、１−２相
励磁では７５ｍ秒となる。以上から、１ステップ位置分
だけ移動させるのに必要な時間は、２相励磁では１００
ｍ秒、１−２相励磁では１５０ｍ秒となり、応答性とし
ては２相励磁方式の方が良いことが分かる。従って、従
来より、ＥＧＲ弁１１（ステッパモータ３０）の駆動に
当たっては、応答性を重視して２相励磁方式を採用して
いる。
すると、２相励磁では１００ｍ秒が最速だが、１−２相
励磁では７５ｍ秒となる。以上から、１ステップ位置分
だけ移動させるのに必要な時間は、２相励磁では１００
ｍ秒、１−２相励磁では１５０ｍ秒となり、応答性とし
ては２相励磁方式の方が良いことが分かる。従って、従
来より、ＥＧＲ弁１１（ステッパモータ３０）の駆動に
当たっては、応答性を重視して２相励磁方式を採用して
いる。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】従来の排気ガス還流制
御装置は以上のように構成されており、比較的大流量の
ＥＧＲ弁１１を２相励磁方式で駆動した場合には、全閉
から全開まで４８ステップの分解能で制御するため、１
ステップ当たりのＥＧＲ流量変化が大きくＥＧＲ流量の
制御精度を向上させることができないという問題点があ
った。
御装置は以上のように構成されており、比較的大流量の
ＥＧＲ弁１１を２相励磁方式で駆動した場合には、全閉
から全開まで４８ステップの分解能で制御するため、１
ステップ当たりのＥＧＲ流量変化が大きくＥＧＲ流量の
制御精度を向上させることができないという問題点があ
った。
【００３０】また、この問題を解決するためにＥＧＲ弁
１１のステップ数を増やそうとすると、コストアップを
招くという問題点があった。また、全閉から全開までの
ステップ数４８を１／２ステップずつ移動させるため
に、ＥＧＲ弁１１を１−２相励磁方式で駆動すると、制
御分解能が向上する反面、駆動周波数が遅くなるため応
答性が悪化するという問題点があった。
１１のステップ数を増やそうとすると、コストアップを
招くという問題点があった。また、全閉から全開までの
ステップ数４８を１／２ステップずつ移動させるため
に、ＥＧＲ弁１１を１−２相励磁方式で駆動すると、制
御分解能が向上する反面、駆動周波数が遅くなるため応
答性が悪化するという問題点があった。
【００３１】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、コストアップすることなく、Ｅ
ＧＲ流量の制御応答性および制御精度を向上させた排気
ガス還流制御装置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、コストアップすることなく、Ｅ
ＧＲ流量の制御応答性および制御精度を向上させた排気
ガス還流制御装置を得ることを目的とする。
【００３２】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る排気ガス還流制御装置は、内燃機関の排気ガスを吸気
管へ還流させるＥＧＲ管と、ＥＧＲ管を流れる排気ガス
の流量を制御するステッパモータ型のＥＧＲ弁と、内燃
機関の運転状態を検出するセンサ手段と、センサ手段か
らの運転状態情報に応じて還流されるＥＧＲ流量を算出
するＥＧＲ流量算出手段と、運転状態に応じた流量とな
るようにＥＧＲ流量の制御を行うＥＧＲ流量制御手段と
を備え、内燃機関の排気ガスの一部を内燃機関に再度還
流させる制御を行う排気ガス還流制御装置において、Ｅ
ＧＲ弁の通路面積を制御するためのステッパモータの駆
動方式として２相励磁駆動方式および１−２相励磁駆動
方式を併用した駆動手段を設け、ＥＧＲ流量制御手段
は、駆動手段による各駆動方式を用いてＥＧＲ弁の通路
面積を変更することにより、運転状態に応じた流量とな
るようにＥＧＲ流量の制御を行うものである。
る排気ガス還流制御装置は、内燃機関の排気ガスを吸気
管へ還流させるＥＧＲ管と、ＥＧＲ管を流れる排気ガス
の流量を制御するステッパモータ型のＥＧＲ弁と、内燃
機関の運転状態を検出するセンサ手段と、センサ手段か
らの運転状態情報に応じて還流されるＥＧＲ流量を算出
するＥＧＲ流量算出手段と、運転状態に応じた流量とな
るようにＥＧＲ流量の制御を行うＥＧＲ流量制御手段と
を備え、内燃機関の排気ガスの一部を内燃機関に再度還
流させる制御を行う排気ガス還流制御装置において、Ｅ
ＧＲ弁の通路面積を制御するためのステッパモータの駆
動方式として２相励磁駆動方式および１−２相励磁駆動
方式を併用した駆動手段を設け、ＥＧＲ流量制御手段
は、駆動手段による各駆動方式を用いてＥＧＲ弁の通路
面積を変更することにより、運転状態に応じた流量とな
るようにＥＧＲ流量の制御を行うものである。
【００３３】また、この発明の請求項２に係る排気ガス
還流制御装置は、請求項１において、駆動手段は、２相
励磁駆動方式および１−２相励磁駆動方式の各駆動方式
の切り替えを決定するために、ＥＧＲ弁の実際の開度と
運転状態に応じた目標開度との偏差を算出し、偏差が所
定値以上のときに２相励磁駆動方式を用い、偏差が所定
値よりも小さいときに１−２相励磁駆動方式を用いるも
のである。
還流制御装置は、請求項１において、駆動手段は、２相
励磁駆動方式および１−２相励磁駆動方式の各駆動方式
の切り替えを決定するために、ＥＧＲ弁の実際の開度と
運転状態に応じた目標開度との偏差を算出し、偏差が所
定値以上のときに２相励磁駆動方式を用い、偏差が所定
値よりも小さいときに１−２相励磁駆動方式を用いるも
のである。
【００３４】また、この発明の請求項３に係る排気ガス
還流制御装置は、内燃機関の排気ガスを吸気管へ還流さ
せるＥＧＲ管と、ＥＧＲ管を流れる排気ガスの流量を制
御するステッパモータ型のＥＧＲ弁と、内燃機関の運転
状態を検出するセンサ手段と、センサ手段からの運転状
態情報に応じて還流されるＥＧＲ流量を算出するＥＧＲ
流量算出手段と、ＥＧＲ弁の通路面積を変更することに
より、運転状態に応じた流量となるようにＥＧＲ流量の
制御を行うＥＧＲ流量制御手段とを備え、内燃機関の排
気ガスの一部を再度内燃機関へ還流する制御を行う排気
ガス還流制御装置において、ＥＧＲ弁は、ＥＧＲ管を流
れる排気ガスの流量を２段折れの流量特性で制御し、Ｅ
ＧＲ弁の全閉側に相当するステッパモータのステップ数
の小さい側の領域で流量の変化が小さくなるように制御
するものである。
還流制御装置は、内燃機関の排気ガスを吸気管へ還流さ
せるＥＧＲ管と、ＥＧＲ管を流れる排気ガスの流量を制
御するステッパモータ型のＥＧＲ弁と、内燃機関の運転
状態を検出するセンサ手段と、センサ手段からの運転状
態情報に応じて還流されるＥＧＲ流量を算出するＥＧＲ
流量算出手段と、ＥＧＲ弁の通路面積を変更することに
より、運転状態に応じた流量となるようにＥＧＲ流量の
制御を行うＥＧＲ流量制御手段とを備え、内燃機関の排
気ガスの一部を再度内燃機関へ還流する制御を行う排気
ガス還流制御装置において、ＥＧＲ弁は、ＥＧＲ管を流
れる排気ガスの流量を２段折れの流量特性で制御し、Ｅ
ＧＲ弁の全閉側に相当するステッパモータのステップ数
の小さい側の領域で流量の変化が小さくなるように制御
するものである。
【００３５】
【作用】この発明の請求項１においては、迅速な応答性
が要求されるときには２相励磁駆動方式を使用し、高い
制御分解能が要求されるときには１−２相励磁駆動方式
を使用する。
が要求されるときには２相励磁駆動方式を使用し、高い
制御分解能が要求されるときには１−２相励磁駆動方式
を使用する。
【００３６】また、この発明の請求項２においては、駆
動手段が、２相励磁駆動方式および１−２相励磁駆動方
式の各駆動方式の切り替えを決定するために、ＥＧＲ弁
の実際の開度と運転状態に応じた開度との偏差を用い、
偏差が所定値以上で制御応答性が要求される場合には２
相励磁駆動方式を用い、偏差が所定値よりも小さく制御
精度が要求される場合には１−２相励磁駆動方式を用い
る。
動手段が、２相励磁駆動方式および１−２相励磁駆動方
式の各駆動方式の切り替えを決定するために、ＥＧＲ弁
の実際の開度と運転状態に応じた開度との偏差を用い、
偏差が所定値以上で制御応答性が要求される場合には２
相励磁駆動方式を用い、偏差が所定値よりも小さく制御
精度が要求される場合には１−２相励磁駆動方式を用い
る。
【００３７】また、この発明の請求項３においては、Ｅ
ＧＲ弁の流量特性を２段折れとし、ステッパモータのス
テップ数の小さいＥＧＲ弁の全閉側領域では流量変化が
小さくなるように制御する。
ＧＲ弁の流量特性を２段折れとし、ステッパモータのス
テップ数の小さいＥＧＲ弁の全閉側領域では流量変化が
小さくなるように制御する。
【００３８】
【実施例】実施例１． 以下、この発明の実施例１（請求項１および請求項２に
対応）を図について説明する。なお、この発明の実施例
１において、システム全体は図５に示した従来構成と同
一であり、電子式制御ユニット２２内のＥＧＲ流量制御
手段と、ＥＧＲ弁１１を含む駆動手段との機能が前述と
異なるのみである。また、文中の２相励磁方式および１
−２相励磁方式は、それぞれ、２相励磁駆動方式および
１−２相励磁駆動方式の略称である。以下、図５〜図７
を参照しながら説明する。
対応）を図について説明する。なお、この発明の実施例
１において、システム全体は図５に示した従来構成と同
一であり、電子式制御ユニット２２内のＥＧＲ流量制御
手段と、ＥＧＲ弁１１を含む駆動手段との機能が前述と
異なるのみである。また、文中の２相励磁方式および１
−２相励磁方式は、それぞれ、２相励磁駆動方式および
１−２相励磁駆動方式の略称である。以下、図５〜図７
を参照しながら説明する。
【００３９】図１および図２はこの発明の実施例１によ
るＥＧＲ制御動作を示すフローチャートであり、図１は
ＥＧＲ制御処理のメインルーチン、図２は例えば１００
ｍ秒毎に実施されるステッパモータ３０の駆動処理ルー
チンである。図１において、Ｓ６０１〜６０４は前述
（図１０）と同様のステップである。
るＥＧＲ制御動作を示すフローチャートであり、図１は
ＥＧＲ制御処理のメインルーチン、図２は例えば１００
ｍ秒毎に実施されるステッパモータ３０の駆動処理ルー
チンである。図１において、Ｓ６０１〜６０４は前述
（図１０）と同様のステップである。
【００４０】次に、図５〜図７とともに図１および図２
を参照しながら、この発明の実施例１の動作について説
明する。まず、図１のメインルーチンによるステップＳ
６０１〜Ｓ６０４において、前述と同様に目標ステッパ
モータ算出処理を行い、目標ステッパモータ開度αｏ
（ＥＧＲ弁１１の目標開度）を算出する。
を参照しながら、この発明の実施例１の動作について説
明する。まず、図１のメインルーチンによるステップＳ
６０１〜Ｓ６０４において、前述と同様に目標ステッパ
モータ算出処理を行い、目標ステッパモータ開度αｏ
（ＥＧＲ弁１１の目標開度）を算出する。
【００４１】次に、図２のステッパモータ駆動処理ルー
チンを実施する。まず、ステップＳ１１１において、目
標ステッパモータ開度αｏと実ステッパモータ開度α
（ＥＧＲ弁１１の実際の開度）の偏差Δα（＝α−α
ｏ）を算出する。
チンを実施する。まず、ステップＳ１１１において、目
標ステッパモータ開度αｏと実ステッパモータ開度α
（ＥＧＲ弁１１の実際の開度）の偏差Δα（＝α−α
ｏ）を算出する。
【００４２】続いて、ステップＳ１１２において、偏差
Δαが所定値以上か否かを判定する。もし、偏差Δαが
所定値以上（すなわち、判定結果がＹＥＳ）ならば、Ｅ
ＧＲ弁１１の実際の開度αと目標開度αｏとの差が大き
いので、早く応答する必要がある。従って、ステップＳ
１１３に進み、応答性の良い２相励磁駆動方式でステッ
パモータ３０の駆動を行う。
Δαが所定値以上か否かを判定する。もし、偏差Δαが
所定値以上（すなわち、判定結果がＹＥＳ）ならば、Ｅ
ＧＲ弁１１の実際の開度αと目標開度αｏとの差が大き
いので、早く応答する必要がある。従って、ステップＳ
１１３に進み、応答性の良い２相励磁駆動方式でステッ
パモータ３０の駆動を行う。
【００４３】また、ステップＳ１１２において、偏差Δ
αが所定値未満（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、Ｅ
ＧＲ弁１１の実際の開度αと目標開度αｏとの差が小さ
いので、制御精度を優先することが望ましい。従って、
ステップＳ１１４へ進み、１−２相励磁駆動方式でステ
ッパモータ３０の駆動を行う。
αが所定値未満（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、Ｅ
ＧＲ弁１１の実際の開度αと目標開度αｏとの差が小さ
いので、制御精度を優先することが望ましい。従って、
ステップＳ１１４へ進み、１−２相励磁駆動方式でステ
ッパモータ３０の駆動を行う。
【００４４】以上の処理により、高い制御精度が要求さ
れる場合には、１−２相励磁方式を用いることで制御分
解能を向上させるとともに、迅速な制御応答性が要求さ
れる場合には、２相励磁方式を用いることで従来例と同
等の応答性でＥＧＲ制御を実施することができる。
れる場合には、１−２相励磁方式を用いることで制御分
解能を向上させるとともに、迅速な制御応答性が要求さ
れる場合には、２相励磁方式を用いることで従来例と同
等の応答性でＥＧＲ制御を実施することができる。
【００４５】実施例２．なお、上記実施例１では、ＥＧ
Ｒ弁１１の実際の開度αと目標開度αｏの偏差Δαが所
定値以上か否かにより駆動方式を切り替え、モータ開度
偏差Δαの値が所定値より小さい場合には、目標ステッ
プ数が整数か否かによらず１−２相励磁方式を用いた
が、もし目標ステップ数が整数であれば、制御精度は要
求されないので、単に制御応答性の悪化を招くのみとな
るおそれがある。
Ｒ弁１１の実際の開度αと目標開度αｏの偏差Δαが所
定値以上か否かにより駆動方式を切り替え、モータ開度
偏差Δαの値が所定値より小さい場合には、目標ステッ
プ数が整数か否かによらず１−２相励磁方式を用いた
が、もし目標ステップ数が整数であれば、制御精度は要
求されないので、単に制御応答性の悪化を招くのみとな
るおそれがある。
【００４６】そこで、目標ステップ数が整数か否かによ
り駆動方式を切り替え、整数の場合には２相励磁方式の
みを用い、整数でない場合には、整数ステップ数の偏差
分は応答性の良い２相励磁駆動方式で駆動し、残りの１
／２ステップ分のみを１−２相励磁方式で駆動すること
が望ましい。
り駆動方式を切り替え、整数の場合には２相励磁方式の
みを用い、整数でない場合には、整数ステップ数の偏差
分は応答性の良い２相励磁駆動方式で駆動し、残りの１
／２ステップ分のみを１−２相励磁方式で駆動すること
が望ましい。
【００４７】図３は制御精度を損なうことなく制御応答
性を更に改善させたこの発明の実施例２のモータ駆動処
理ルーチンを示すフローチャートである。図３のルーチ
ンは、例えば１００ｍ秒毎に実行される。以下、図３を
参照しながら、実施例２の動作について説明する。
性を更に改善させたこの発明の実施例２のモータ駆動処
理ルーチンを示すフローチャートである。図３のルーチ
ンは、例えば１００ｍ秒毎に実行される。以下、図３を
参照しながら、実施例２の動作について説明する。
【００４８】まず、ステップＳ１２１において、図１の
メインルーチンで算出した目標ステッパモータ開度αｏ
を読み出し、ステップＳ１２２において、目標ステッパ
モータ開度αｏに対応するステップ数が整数か否かを判
定する。
メインルーチンで算出した目標ステッパモータ開度αｏ
を読み出し、ステップＳ１２２において、目標ステッパ
モータ開度αｏに対応するステップ数が整数か否かを判
定する。
【００４９】もし、目標ステッパモータ開度αｏに対応
するステップ数が整数（すなわち、判定結果がＹＥＳ）
ならば、制御分解能が要求されないので、２相励磁方式
による駆動方式で良い。従って、ステップＳ１２５に進
み、ステッパモータ３０を２相励磁駆動方式で駆動す
る。
するステップ数が整数（すなわち、判定結果がＹＥＳ）
ならば、制御分解能が要求されないので、２相励磁方式
による駆動方式で良い。従って、ステップＳ１２５に進
み、ステッパモータ３０を２相励磁駆動方式で駆動す
る。
【００５０】また、ステップＳ１２２において、整数で
ない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、目標ステッパ
モータ開度αｏはｎ＋１／２（ｎは整数）となっている
ので、制御精度を確保するため、以下のように、ステッ
パモータ３０を１−２相励磁駆動方式で駆動する必要が
ある。
ない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、目標ステッパ
モータ開度αｏはｎ＋１／２（ｎは整数）となっている
ので、制御精度を確保するため、以下のように、ステッ
パモータ３０を１−２相励磁駆動方式で駆動する必要が
ある。
【００５１】すなわち、まず、ステップＳ１２３に進
み、ステッパモータ３０の実際の開度αに対応するステ
ップ数（実ステップ数）がｎステップと等しいか否かを
判定する。
み、ステッパモータ３０の実際の開度αに対応するステ
ップ数（実ステップ数）がｎステップと等しいか否かを
判定する。
【００５２】もし、ステッパモータ３０の実際の開度α
がｎステップと一致していなければ、Ｓ１２５に進み、
実際の開度αがｎステップと一致するまで、２相励磁駆
動方式でステッパモータ３０を駆動する。これにより、
整数ｎ分のステップ数までは、応答性の良い２相励磁駆
動方式で駆動されることになる。
がｎステップと一致していなければ、Ｓ１２５に進み、
実際の開度αがｎステップと一致するまで、２相励磁駆
動方式でステッパモータ３０を駆動する。これにより、
整数ｎ分のステップ数までは、応答性の良い２相励磁駆
動方式で駆動されることになる。
【００５３】また、ステッパモータ３０の実際の開度α
がｎステップと一致していれば、最後の１／２ステップ
を１−２相励磁方式で駆動するため、ステップＳ１２４
へ進み、１−２相励磁方式でステッパモータ３０を駆動
する。以上の処理により、最後の１／２ステップのみを
１−２相励磁駆動方式で駆動するので、制御精度を損な
うことなく、上記実施例１よりも制御応答性が向上す
る。
がｎステップと一致していれば、最後の１／２ステップ
を１−２相励磁方式で駆動するため、ステップＳ１２４
へ進み、１−２相励磁方式でステッパモータ３０を駆動
する。以上の処理により、最後の１／２ステップのみを
１−２相励磁駆動方式で駆動するので、制御精度を損な
うことなく、上記実施例１よりも制御応答性が向上す
る。
【００５４】実施例３．なお、上記実施例１および上記
実施例２においては、制御分解能の向上および応答性の
向上を両立させるため、ステッパモータ３０の駆動方式
を切り替えたが、ＥＧＲ弁１１の流量特性を２段折れの
流量特性としてもよい。
実施例２においては、制御分解能の向上および応答性の
向上を両立させるため、ステッパモータ３０の駆動方式
を切り替えたが、ＥＧＲ弁１１の流量特性を２段折れの
流量特性としてもよい。
【００５５】図４は２段折れの流量特性を用いたこの発
明の実施例３（請求項３に対応）におけるＥＧＲ流量特
性を示す特性図であり、図８の場合と同様に、横軸はス
テッパモータ３０のステップ数、縦軸はＥＧＲ流量を示
す。一般に、ＥＧＲ弁１１の全閉側においては、高精度
のＥＧＲ流量制御が要求されるので、この場合、ステッ
パモータ３０のステップ数が小さい領域において、変化
の小さい流量制御特性を用いている。
明の実施例３（請求項３に対応）におけるＥＧＲ流量特
性を示す特性図であり、図８の場合と同様に、横軸はス
テッパモータ３０のステップ数、縦軸はＥＧＲ流量を示
す。一般に、ＥＧＲ弁１１の全閉側においては、高精度
のＥＧＲ流量制御が要求されるので、この場合、ステッ
パモータ３０のステップ数が小さい領域において、変化
の小さい流量制御特性を用いている。
【００５６】図４のように、２段折れのＥＧＲ流量特性
（実線参照）を用いることにより、ステッパモータ３０
のステップ数の小さい領域、すなわちＥＧＲ弁１１の全
閉側領域での低いＥＧＲ流量においては、１ステップ当
たりのＥＧＲ流量変化が小さくなり、ＥＧＲ流量制御の
分解能は向上する。
（実線参照）を用いることにより、ステッパモータ３０
のステップ数の小さい領域、すなわちＥＧＲ弁１１の全
閉側領域での低いＥＧＲ流量においては、１ステップ当
たりのＥＧＲ流量変化が小さくなり、ＥＧＲ流量制御の
分解能は向上する。
【００５７】実施例４．なお、上記実施例３では、制御
応答性に関して２相励磁駆動方式を用いることにより従
来（一点鎖線）と同一の性能が得たが、２段折れの流量
特性を用いると共に、実施例１および実施例２に示した
２相励磁方式と１−２相励磁方式との併用制御を組み合
わせれば、更に制御精度および制御応答性が向上するこ
とは言うまでもない。
応答性に関して２相励磁駆動方式を用いることにより従
来（一点鎖線）と同一の性能が得たが、２段折れの流量
特性を用いると共に、実施例１および実施例２に示した
２相励磁方式と１−２相励磁方式との併用制御を組み合
わせれば、更に制御精度および制御応答性が向上するこ
とは言うまでもない。
【００５８】
【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１によれ
ば、内燃機関の排気ガスを吸気管へ還流させるＥＧＲ管
と、ＥＧＲ管を流れる排気ガスの流量を制御するステッ
パモータ型のＥＧＲ弁と、内燃機関の運転状態を検出す
るセンサ手段と、センサ手段からの運転状態情報に応じ
て還流されるＥＧＲ流量を算出するＥＧＲ流量算出手段
と、運転状態に応じた流量となるようにＥＧＲ流量の制
御を行うＥＧＲ流量制御手段とを備え、内燃機関の排気
ガスの一部を内燃機関に再度還流させる制御を行う排気
ガス還流制御装置において、ＥＧＲ弁の通路面積を制御
するためのステッパモータの駆動方式として２相励磁駆
動方式および１−２相励磁駆動方式を併用した駆動手段
を設け、ＥＧＲ流量制御手段は、駆動手段による各駆動
方式を用いてＥＧＲ弁の通路面積を変更することによ
り、運転状態に応じた流量となるようにＥＧＲ流量の制
御を行い、迅速な応答性が要求されるときには２相励磁
駆動方式を使用し、高い制御分解能が要求されるときに
は１−２相励磁駆動方式を使用するようにしたので、コ
ストアップすることなく、ＥＧＲ流量の制御応答性およ
び制御精度を向上させた排気ガス還流制御装置が得られ
る効果がある。
ば、内燃機関の排気ガスを吸気管へ還流させるＥＧＲ管
と、ＥＧＲ管を流れる排気ガスの流量を制御するステッ
パモータ型のＥＧＲ弁と、内燃機関の運転状態を検出す
るセンサ手段と、センサ手段からの運転状態情報に応じ
て還流されるＥＧＲ流量を算出するＥＧＲ流量算出手段
と、運転状態に応じた流量となるようにＥＧＲ流量の制
御を行うＥＧＲ流量制御手段とを備え、内燃機関の排気
ガスの一部を内燃機関に再度還流させる制御を行う排気
ガス還流制御装置において、ＥＧＲ弁の通路面積を制御
するためのステッパモータの駆動方式として２相励磁駆
動方式および１−２相励磁駆動方式を併用した駆動手段
を設け、ＥＧＲ流量制御手段は、駆動手段による各駆動
方式を用いてＥＧＲ弁の通路面積を変更することによ
り、運転状態に応じた流量となるようにＥＧＲ流量の制
御を行い、迅速な応答性が要求されるときには２相励磁
駆動方式を使用し、高い制御分解能が要求されるときに
は１−２相励磁駆動方式を使用するようにしたので、コ
ストアップすることなく、ＥＧＲ流量の制御応答性およ
び制御精度を向上させた排気ガス還流制御装置が得られ
る効果がある。
【００５９】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、駆動手段は、２相励磁駆動方式および１
−２相励磁駆動方式の各駆動方式の切り替えを決定する
ために、ＥＧＲ弁の実際の開度と運転状態に応じた目標
開度との偏差を算出し、偏差が所定値以上のときに２相
励磁駆動方式を用い、偏差が所定値よりも小さいときに
１−２相励磁駆動方式を用いるようにしたので、コスト
アップすることなく、ＥＧＲ流量の制御応答性および制
御精度を向上させた排気ガス還流制御装置が得られる効
果がある。
項１において、駆動手段は、２相励磁駆動方式および１
−２相励磁駆動方式の各駆動方式の切り替えを決定する
ために、ＥＧＲ弁の実際の開度と運転状態に応じた目標
開度との偏差を算出し、偏差が所定値以上のときに２相
励磁駆動方式を用い、偏差が所定値よりも小さいときに
１−２相励磁駆動方式を用いるようにしたので、コスト
アップすることなく、ＥＧＲ流量の制御応答性および制
御精度を向上させた排気ガス還流制御装置が得られる効
果がある。
【００６０】また、この発明の請求項３によれば、内燃
機関の排気ガスを吸気管へ還流させるＥＧＲ管と、ＥＧ
Ｒ管を流れる排気ガスの流量を制御するステッパモータ
型のＥＧＲ弁と、内燃機関の運転状態を検出するセンサ
手段と、センサ手段からの運転状態情報に応じて還流さ
れるＥＧＲ流量を算出するＥＧＲ流量算出手段と、ＥＧ
Ｒ弁の通路面積を変更することにより、運転状態に応じ
た流量となるようにＥＧＲ流量の制御を行うＥＧＲ流量
制御手段とを備え、内燃機関の排気ガスの一部を再度内
燃機関へ還流する制御を行う排気ガス還流制御装置にお
いて、ＥＧＲ弁は、ＥＧＲ管を流れる排気ガスの流量を
２段折れの流量特性で制御し、ＥＧＲ弁の全閉側に相当
するステッパモータのステップ数の小さい側の領域で流
量の変化が小さくなるように制御するようにしたので、
コストアップすることなく、ＥＧＲ流量の制御応答性お
よび制御精度を向上させた排気ガス還流制御装置が得ら
れる効果がある。
機関の排気ガスを吸気管へ還流させるＥＧＲ管と、ＥＧ
Ｒ管を流れる排気ガスの流量を制御するステッパモータ
型のＥＧＲ弁と、内燃機関の運転状態を検出するセンサ
手段と、センサ手段からの運転状態情報に応じて還流さ
れるＥＧＲ流量を算出するＥＧＲ流量算出手段と、ＥＧ
Ｒ弁の通路面積を変更することにより、運転状態に応じ
た流量となるようにＥＧＲ流量の制御を行うＥＧＲ流量
制御手段とを備え、内燃機関の排気ガスの一部を再度内
燃機関へ還流する制御を行う排気ガス還流制御装置にお
いて、ＥＧＲ弁は、ＥＧＲ管を流れる排気ガスの流量を
２段折れの流量特性で制御し、ＥＧＲ弁の全閉側に相当
するステッパモータのステップ数の小さい側の領域で流
量の変化が小さくなるように制御するようにしたので、
コストアップすることなく、ＥＧＲ流量の制御応答性お
よび制御精度を向上させた排気ガス還流制御装置が得ら
れる効果がある。
【図１】この発明の実施例１のメインルーチンによるＥ
ＧＲ制御処理の動作を示すフローチャートである。
ＧＲ制御処理の動作を示すフローチャートである。
【図２】この発明の実施例１のステッパモータ駆動処理
の動作を示すフローチャートである。
の動作を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施例２によるステッパモータ駆動
処理の動作を示すフローチャートである。
処理の動作を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施例３によるＥＧＲ弁の流量特性
を示す特性図である。
を示す特性図である。
【図５】従来およびこの発明の実施例を含む一般的なス
テッパモータ型の排気ガス還流制御装置のシステム全体
を示す構成図である。
テッパモータ型の排気ガス還流制御装置のシステム全体
を示す構成図である。
【図６】図５内の電子式制御ユニットの具体的構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図７】図５内のＥＧＲ弁の具体的構成を示す側断面図
である。
である。
【図８】一般的なＥＧＲ弁の流量特性を示す特性図であ
る。
る。
【図９】一般的な電子式制御ユニットによる制御処理動
作のメインルーチンを示すフローチャートである。
作のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】従来のＥＧＲ制御処理動作を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図１１】一般的なステッパモータの動作原理を駆動基
本結線図とともに示す説明図である。
本結線図とともに示す説明図である。
【図１２】一般的なステッパモータの２相励磁方式によ
る駆動パターンおよび回転方向を示す説明図である。
る駆動パターンおよび回転方向を示す説明図である。
【図１３】一般的なステッパモータの１−２相励磁方式
による駆動パターンを示す説明図である。
による駆動パターンを示す説明図である。
【図１４】一般的な２相励磁方式と１−２相励磁方式の
性能比較を示す説明図である。
性能比較を示す説明図である。
１ エンジン ３ 吸気管 ６ 圧力センサ ８ スロットル開度センサ １０ ＥＧＲ管 １１ ＥＧＲ弁 １３ 点火コイル １５ 排気管 １７ 水温センサ ２２ 電子式制御ユニット ３０ ステッパモータ Ｃ ＥＧＲ制御信号 Ｐ 吸気管圧力 Ｔ 冷却水温度 Ｑ 点火信号 α ＥＧＲ弁の実際の開度 αｏ ＥＧＲ弁の目標開度 Δα 偏差 θ スロットル開度 Ｓ６０２、Ｓ６０４ 目標開度演算ステップ Ｓ１１１ 偏差算出ステップ Ｓ１１２ 偏差と所定値との比較ステップ Ｓ１１３ ２相励磁方式による駆動ステップ Ｓ１１４ １−２相励磁方式による駆動ステップ
Claims (3)
- 【請求項１】 内燃機関の排気ガスを吸気管へ還流させ
るＥＧＲ管と、 前記ＥＧＲ管を流れる排気ガスの流量を制御するステッ
パモータ型のＥＧＲ弁と、 前記内燃機関の運転状態を検出するセンサ手段と、 前記センサ手段からの運転状態情報に応じて還流される
ＥＧＲ流量を算出するＥＧＲ流量算出手段と、 前記運転状態に応じた流量となるように前記ＥＧＲ流量
の制御を行うＥＧＲ流量制御手段とを備え、 前記内燃機関の排気ガスの一部を前記内燃機関に再度還
流させる制御を行う排気ガス還流制御装置において、 前記ＥＧＲ弁の通路面積を制御するためのステッパモー
タの駆動方式として２相励磁駆動方式および１−２相励
磁駆動方式を併用した駆動手段を設け、 前記ＥＧＲ流量制御手段は、前記駆動手段による各駆動
方式を用いて前記ＥＧＲ弁の通路面積を変更することに
より、前記運転状態に応じた流量となるように前記ＥＧ
Ｒ流量の制御を行うことを特徴とする排気ガス還流制御
装置。 - 【請求項２】 前記駆動手段は、前記２相励磁駆動方式
および前記１−２相励磁駆動方式の各駆動方式の切り替
えを決定するために、前記ＥＧＲ弁の実際の開度と前記
運転状態に応じた目標開度との偏差を算出し、前記偏差
が所定値以上のときに前記２相励磁駆動方式を用い、前
記偏差が所定値よりも小さいときに前記１−２相励磁駆
動方式を用いることを特徴とする請求項１の排気ガス還
流制御装置。 - 【請求項３】 内燃機関の排気ガスを吸気管へ還流させ
るＥＧＲ管と、 前記ＥＧＲ管を流れる排気ガスの流量を制御するステッ
パモータ型のＥＧＲ弁と、 前記内燃機関の運転状態を検出するセンサ手段と、 前記センサ手段からの運転状態情報に応じて還流される
ＥＧＲ流量を算出するＥＧＲ流量算出手段と、 前記ＥＧＲ弁の通路面積を変更することにより、前記運
転状態に応じた流量となるように前記ＥＧＲ流量の制御
を行うＥＧＲ流量制御手段とを備え、 前記内燃機関の排気ガスの一部を再度内燃機関へ還流す
る制御を行う排気ガス還流制御装置において、 前記ＥＧＲ弁は、前記ＥＧＲ管を流れる排気ガスの流量
を２段折れの流量特性で制御し、前記ＥＧＲ弁の全閉側
に相当する前記ステッパモータのステップ数の小さい側
の領域で流量の変化が小さくなるように制御することを
特徴とする排気ガス還流制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5233454A JP2833973B2 (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 排気ガス還流制御装置 |
| US08/305,711 US5503131A (en) | 1993-09-20 | 1994-09-14 | Stepping motor driving apparatus and exhaust gas recirculation control system using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5233454A JP2833973B2 (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 排気ガス還流制御装置 |
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| JP2833973B2 true JP2833973B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=16955293
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| US5606957A (en) * | 1995-12-06 | 1997-03-04 | Caterpillar Inc. | Control system for exhaust gas recirculation |
| JP3540123B2 (ja) * | 1997-04-24 | 2004-07-07 | パイオニア株式会社 | ステッピングモータの制御装置及び制御方法 |
| JP3886544B2 (ja) * | 1998-05-06 | 2007-02-28 | 三菱電機株式会社 | 排気ガス還流弁の取付装置 |
| JP3551024B2 (ja) * | 1998-06-12 | 2004-08-04 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気ガス還流制御装置 |
| US6012437A (en) * | 1998-07-06 | 2000-01-11 | Eaton Corporation | EGR system with improved control logic |
| CN1308581C (zh) | 1998-12-25 | 2007-04-04 | 三菱电机株式会社 | 阀的控制方法 |
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| AU2001259388B2 (en) * | 2000-05-03 | 2005-05-05 | Hanon Systems | EGR valve apparatus |
| JP3798226B2 (ja) * | 2000-06-01 | 2006-07-19 | 三菱電機株式会社 | Ｅｇｒステップモータの故障検出装置 |
| US6415776B1 (en) * | 2000-08-25 | 2002-07-09 | Ford Global Technologies, Inc. | EGR system using pressure-based feedback control |
| US6460522B1 (en) * | 2000-12-15 | 2002-10-08 | Detroit Diesel Corporation | Method and apparatus for controlling engine exhaust gas recirculation |
| US6467469B2 (en) | 2001-01-31 | 2002-10-22 | Cummins, Inc. | EGR valve position control system |
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|---|---|---|---|---|
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| US4690120A (en) * | 1986-02-25 | 1987-09-01 | Eaton Corporation | Exhaust gas recirculation control system |
| ES2019672B3 (es) * | 1987-04-09 | 1991-07-01 | Siemens Ag | Instalacion para el mando del aire de aspiracion en un motor de combustion interna |
| JPS6489997A (en) * | 1987-09-30 | 1989-04-05 | Toshiba Corp | Stepping motor driver |
| JPH0295763A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-06 | Aisin Seiki Co Ltd | 排気ガス再循環制御装置 |
| US4924840A (en) * | 1988-10-05 | 1990-05-15 | Ford Motor Company | Fast response exhaust gas recirculation (EGR) system |
| US5105140A (en) * | 1990-01-11 | 1992-04-14 | Baxer International Inc. | Peristaltic pump motor drive |
| JP2621633B2 (ja) * | 1990-10-17 | 1997-06-18 | 日本電気株式会社 | ステッピングモータ制御回路 |
| US5340108A (en) * | 1991-11-22 | 1994-08-23 | Donald A. Wilson | Apparatus for projecting and moving a spot of light in a scene projected on a screen and for controlling operation of a stepper motor used therewith |
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-
1993
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-
1994
- 1994-09-14 US US08/305,711 patent/US5503131A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0783122A (ja) | 1995-03-28 |
| US5503131A (en) | 1996-04-02 |
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