JP3421120B2

JP3421120B2 - 内燃機関の排気還流制御装置

Info

Publication number: JP3421120B2
Application number: JP08990994A
Authority: JP
Inventors: 尚己冨澤
Original assignee: 株式会社日立ユニシアオートモティブ
Priority date: 1994-04-27
Filing date: 1994-04-27
Publication date: 2003-06-30
Anticipated expiration: 2018-06-30
Also published as: JPH07293350A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は機関排気の一部を吸気系
に還流させる内燃機関の排気還流制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、自動車用内燃機関において、
機関排気中のＮＯｘを低減するための装置として、機関
排気の一部を吸気マニホールドへ還流させる（ＥＧＲ:E
xhaustGas Recirculation)ことにより、最高燃焼温度を
下げて、ＮＯｘの生成を減少させる排気還流制御装置が
知られている（特開平４−８１５５７号公報等参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記排気還流制御装置
においては、排気還流率を運転条件（機関負荷，機関回
転速度等）に応じて適性に制御するために、排気還流通
路に設けた絞り弁（排気還流制御弁）の開度を、機関運
転条件毎の要求排気還流率に応じて調整するものがあ
る。

【０００４】前記排気還流制御弁としては、ステップモ
ータによって弁体を開閉動作させるものがある。このス
テップモータを用いる絞り弁では、ステップ開度が一定
であれば温度，電圧等の変化に影響されることなく、弁
の開度を一定に制御することが可能であるが、ステップ
モータが高価であるために部品コストが増大してしまう
という問題がある。

【０００５】この点、リニアソレノイド（比例ソレノイ
ド）に対する通電をデューティ制御することによって弁
体を開閉動作させる弁であれば、安価に排気還流制御弁
を構成させることができるが、リニアソレノイド式の弁
では、温度，電圧によってリニアソレノイドの通電量が
変化し、以て、弁体の開位置が変化してしまうので、同
じデューティ比の通電制御信号を与えても、温度，電圧
によって実際に得られる排気還流率（排気還流量）が変
化し、排気還流を高精度に制御することが困難であると
いう問題があった。

【０００６】更に、温度，電圧の変化による開位置の変
化を補正して所期の開位置に制御できたとしても、弁体
に汚れ等が付着すると有効開口面積が減少し、所期の排
気還流量（還流率）に制御できなくなってしまうという
問題が生じる。

【０００７】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、リニアソレノイド式の絞り弁によって排気還流量
を調整する構成の排気還流制御装置において、温度，電
圧の変化に影響されずに弁体を所期の開位置に駆動する
ことができるようにして、リニアソレノイド式の絞り弁
によって排気還流量を安定的に制御できるようにするこ
とを目的とすると共に、弁体の汚れ等による有効開口面
積の変化に対応して、所期の有効開口面積を確保できる
ようにし、排気還流量の制御精度の経時的な悪化を回避
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そのため請求項１の発明
にかかる内燃機関の排気還流制御装置は、以下に示すよ
うに構成される。排気還流制御弁は、機関排気の一部を
機関吸気系に還流させるための排気還流通路に介装され
る絞り弁であって、リニアソレノイドによって弁体を開
閉動作させる弁である。

【０００９】開閉制御手段は、機関運転条件に応じた目
標開度に基づいて前記排気還流制御弁のリニアソレノイ
ドに対する通電をデューティ制御する。一方、弁体位置
検出手段は、前記排気還流制御弁の弁体の位置を検出
し、通電補正手段は、前記検出される弁体の位置が前記
目標開度に相当する位置に近づく方向に、前記開閉制御
手段によるリニアソレノイド通電制御のデューティ比を
補正する。更に、機関の吸入空気量を質量流量として直
接的に検出する吸入空気量検出手段を設け、前記開閉制
御手段により前記排気還流制御弁が全閉制御されている
状態において、吸入空気量記憶手段が前記吸入空気量検
出手段で検出された吸入空気量を複数に区分された運転
領域毎に更新記憶するよう構成し、前記開閉制御手段に
より前記排気還流制御弁が開制御されている状態におい
て前記吸入空気量検出手段で検出された吸入空気量と、
前記吸入空気量記憶手段に記憶されている吸入空気量と
に基づいて目標開度学習補正手段が前記目標開度を補正
設定するよう構成した。ここで、そのときの運転領域に
対応する吸入空気量が前記吸入空気量記憶手段に記憶さ
れているときには、前記吸入空気量記憶手段からそのと
きの運転領域に対応する吸入空気量を読み出し、そのと
きの運転領域に対応する吸入空気量が前記吸入空気量記
憶手段に記憶されていないときには、当該運転領域と略
同じ吸入空気量が得られる運転領域として予め設定され
た運転領域に対応して前記吸入空気量記憶手段に記憶さ
れている吸入空気量を読み出して、前記目標開度の補正
を行わせる。

【００１０】請求項２の発明にかかる内燃機関の排気還
流制御装置では、前記弁体位置検出手段が、弁体に設け
られた摺動接点と、該摺動接点が弁体の動きに応じて摺
動する抵抗素子とからなるポテンショメータによって構
成されるものとした。

【００１１】請求項３の発明にかかる内燃機関の排気還
流制御装置では、前記通電補正手段が、前記弁体位置検
出手段で検出される弁体の位置と前記目標開度に相当す
る位置との偏差に応じた補正値でデューティ比を補正す
る構成とした。

【００１２】

【作用】請求項１の発明にかかる内燃機関の排気還流制
御装置では、目標開度に応じて排気還流制御弁のリニア
ソレノイドがデューティ制御されるが、かかるデューテ
ィ制御の結果として得られる弁体の位置が実際に目標開
度相当になっているか否かが検出され、目標開度相当の
位置に駆動されていない場合には、デューティ比が補正
されて、目標開度相当の位置に調整される。

【００１３】従って、温度や電圧の変化に影響されて同
じデューティ比に対して得られる弁体の位置が変化して
も、弁体を所期の位置に制御させることが可能となる。
また、排気還流制御弁が全閉制御されているときに質量
流量として検出された機関の吸入空気量が運転領域毎に
記憶され、排気還流制御弁が開制御されているときに同
じく質量流量として検出された吸入空気量と、前記記憶
させておいた全閉制御時の吸入空気量との比較に基づい
て目標開度が補正される。即ち、排気還流が行なわれる
と、質量流量として検出される空気量（新気流入空気
量）は、排気還流量分だけ減少することになるから、予
め制御弁が全閉制御されているときの吸入空気量を記憶
しておけば、かかる空気量に対する減少量として実際の
排気還流量（還流率）を検知することができる。目標開
度は、所期の排気還流率を得るべく設定されるものであ
るが、目標開度に弁体を精度良く開駆動していても、弁
体に汚れ等が付着していると、有効開口面積は減少する
ことになり、制御上は目標開度を増大させる必要が生じ
る。そこで、実際の排気還流量（還流率）を上記のよう
にして検出し、所期の排気還流率が得られるように目標
開度を補正する構成とした。更に、排気還流制御弁の全
閉制御での吸入空気量が記憶されていない場合であって
も、当該運転領域と略同じ吸入空気量が得られる運転領
域として予め設定された運転領域に対応して吸入空気量
が記憶されていれば、その吸入空気量を用いて目標開度
の補正が行われる。

【００１４】請求項２の発明にかかる内燃機関の排気還
流制御装置では、弁体に摺動接点を設け、抵抗素子に対
する前記摺動接点の接触位置が弁体の位置に応じて変化
することによって弁体の位置を検出するポテンショメー
タを弁体位置検出手段として用い、弁体位置を簡便に検
出できるようにした。

【００１５】請求項３の発明にかかる内燃機関の排気還
流制御装置では、実際の弁体位置の検出結果に基づいて
デューティ比を補正するときに、目標位置と実際の位置
との偏差に応じた補正値でデューティ比を補正する構成
とし、目標に対する収束性を確保しつつオーバーシュー
トの回避が図られるようにした。

【００１６】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。一実施例
のシステム構成を示す図１において、内燃機関１には、
エアクリーナ２，吸気ダクト３，吸気マニホールド４を
介して空気が吸入される。前記吸気ダクト３には、図示
しないアクセルペダルと連動するバタフライ式のスロッ
トル弁５が介装されており、該スロットル弁５によって
機関の吸入空気量が調整されるようになっている。

【００１７】また、前記吸気マニホールド４の各ブラン
チ部には、各気筒別に電磁式の燃料噴射弁６が設けられ
ており、該燃料噴射弁６から噴射供給される燃料量の電
子制御によって所定空燃比の混合気が形成される。シリ
ンダ内に吸気弁７を介して吸引された混合気は、点火栓
８による火花点火によって着火燃焼し、燃焼排気は排気
弁９を介して排出され、排気マニホールド10によって図
示しない触媒，マフラーに導かれる。

【００１８】また、前記排気マニホールド10（排気系）
と吸気マニホールド４（吸気系）とを連通させる排気還
流通路11が設けられ、該排気還流通路11にはＥＧＲ制御
弁12（排気還流制御弁）が介装されている。前記ＥＧＲ
制御弁12が開かれると、排気系と吸気系との圧力差によ
って排気の一部が機関吸気系に還流され、かかる排気還
流により燃焼温度が低下し、以て、ＮＯｘ排出量の減少
が図られる。

【００１９】前記ＥＧＲ制御弁12は、図２に示すよう
に、リニアソレノイド21の磁気力によって弁体22を開弁
方向に駆動する構成の絞り弁であり、本実施例では、コ
イルスプリング23によって閉弁方向に付勢され着座面24
に着座している弁体22を、前記リニアソレノイド21の磁
気力によって前記閉弁付勢力に抗して開弁方向（図２で
下方）に変位させることで開弁される構成としてある。

【００２０】尚、図２に示すＥＧＲ制御弁12は、リニア
ソレノイド21の磁気力によって弁体22がリニアソレノイ
ド21から離れる方向に駆動されるタイプのものである
が、弁体22がリニアソレノイド21側から着座面に着座す
る構成とし、リニアソレノイド21の磁気力によって弁体
22がリニアソレノイド21側に吸い寄せられる方向にリフ
ト駆動されて開弁するタイプのものであっても良い。

【００２１】また、前記リニアソレノイド21は、雰囲気
温度によってその通電量が変化し以て磁気力が変化する
ので、リニアソレノイド21の温度を安定化させるため
に、リニアソレノイド21の周囲にウォータージャケット
を形成し、機関１の冷却水をかかるウォータージャケッ
トに循環させる構成としても良い。本実施例のＥＧＲ制
御弁12には、弁体22の開位置を検出するためのポジショ
ンセンサ17（弁体位置検出手段）が内設されている。前
記ポジションセンサ17は、弁体22の基端側に固定された
摺動接点17ａと、該摺動接点17ａが弁体22のリニアソレ
ノイド21による変位に応じてその接触位置が変化する抵
抗素子17ｂとからなり、前記抵抗素子17ｂに対する摺動
接点17ａの接触位置の変化による抵抗値変化に基づいて
弁体22の軸方向における位置を検出するポテンショメー
タ式のものである。

【００２２】上記のようにポテンショメータ式のセンサ
で弁体22の位置を検出させる構成であれば、弁体22の位
置を比較的簡便に検出することができる。但し、弁体位
置検出手段を上記のポテンショメータ式のセンサに限定
するものではなく、公知の種々の位置センサを用いるこ
とができる。前記燃料噴射弁６及びＥＧＲ制御弁12を制
御するコントロールユニット13は、マイクロコンピュー
タを含んで構成され、熱線式エアフローメータ14からの
吸入空気量信号Ｑ，スロットルセンサ15からのスロット
ル弁開度信号ＴＶＯ，クランク角センサ16からのクラン
ク角信号（機関回転信号）が入力されると共に、前記ポ
ジションセンサ17からの弁体位置検出信号が入力され
る。

【００２３】前記熱線式エアフローメータ14は、感温抵
抗の吸入空気量による抵抗変化に基づいて機関１の吸入
空気量を質量流量として直接的に検出するものであり、
本実施例における吸入空気量検出手段に相当する。前記
スロットルセンサ15は、スロットル弁５の開度ＴＶＯを
ポテンショメータによって検出するものである。

【００２４】前記クランク角センサ16は、例えばフライ
ホイールのリングギヤを検知する電磁ピックアップを含
んでなり、単位角度毎の検出パルスを出力する。ここ
で、前記クランク角センサ16からの検出信号に基づいて
機関回転速度Ｎｅを算出可能である。前記コントロール
ユニット13は、機関運転条件（機関負荷及び機関回転速
度）毎の適性排気還流率に対応して予め設定されている
目標開度に基づいて、前記ＥＧＲ制御弁12のリニアソレ
ノイド21に対する通電をデューティ制御すると共に、前
記燃料噴射弁６による燃料噴射量を制御する。

【００２５】前記燃料噴射弁６の噴射量の制御は以下の
ようにして行なわれる。即ち、前記熱線式エアフローメ
ータ14で検出された吸入空気量Ｑ（単位時間当たりの流
量）と、クランク角センサ16からの検出信号から算出し
た機関回転速度Ｎｅとに基づいて基本燃料噴射量Ｔｐ
（＝Ｋ×Ｑ／Ｎｅ：Ｋは定数）を算出し、該基本燃料噴
射量Ｔｐに冷却水温度などの運転条件に応じた補正を施
して最終的な燃料噴射量Ｔｉを求める。そして、前記燃
料噴射量Ｔｉに相当するパルス幅の駆動パルス信号を前
記燃料噴射弁６に所定タイミングで出力する。燃料噴射
弁６には、図示しないプレッシャレギュレータで所定圧
力に調整された燃料が供給されるようになっており、前
記駆動パルス信号のパルス幅に比例する量の燃料を噴射
供給する。

【００２６】一方、開閉制御手段としてのコントロール
ユニット13によるＥＧＲ制御弁12（排気還流制御弁）の
制御は、基本的には、機関負荷と機関回転速度Ｎｅとに
応じて目標開度を求め、該目標開度を通電デューティ比
に変換し、前記デューティ比に従ってリニアソレノイド
21への通電をオン・オフ制御して行なわれる。次に前記
コントロールユニット13による排気還流制御の様子を、
図３のフローチャートに従って詳細に説明する。

【００２７】尚、本実施例において、開閉制御手段，通
電補正手段としての機能は、前記図３のフローチャート
に示すようにコントロールユニット13が備えている。図
３のフローチャートにおいて、ステップ１（図中ではＳ
１としてある。以下同様）では、機関負荷を代表する前
記基本燃料噴射量Ｔｐと機関回転速度Ｎｅとに応じて予
め前記ＥＧＲ制御弁12の目標開度ＥＲφを記憶したマッ
プを参照し、現在の運転条件に対応する目標開度ＥＲφ
を求める。

【００２８】ステップ２では、前記目標開度ＥＲφを基
本デューティ比ＤＵＴＹに変換する。前記マップに記憶
されている目標開度ＥＲφは、機関運転条件毎の適性排
気還流率に対応して設定された値である。従って、運転
条件から目標排気還流率を求め、これを目標開度に変換
する構成であっても良いし、また、運転条件から直接的
に基本デューティ比ＤＵＴＹが決定される構成であって
も良い。

【００２９】尚、本実施例において、デューティ比ＤＵ
ＴＹの増大方向がＥＧＲ制御弁12の開度の増大方向であ
るものとする。ステップ３では、前記目標開度ＥＲφ
を、前記ポジションセンサ17の目標出力ＶＥＴに変換す
る。即ち、ステップ３で求められる目標出力ＶＥＴは、
ＥＧＲ制御弁12が実際に目標開度ＥＲφに制御されてい
るときに、ポジションセンサ17から出力されることにな
る出力である。

【００３０】尚、本実施例では、ＥＧＲ制御弁12の開度
が大きくなるほど、前記ポジションセンサ17の出力ＶＥ
は大きくなるものとする。ステップ４では、現在のポジ
ションセンサ17の出力ＶＥを読み込む。そして、ステッ
プ５では、前記目標出力ＶＥＴと、実際の出力ＶＥとを
比較する。ここで、ＥＧＲ制御弁12の弁体22が目標開度
ＥＲφに正しく対応して開制御されている場合には、前
記目標出力ＶＥＴと実際の出力ＶＥとは一致するはずで
あり、両者の偏差は、ＥＧＲ制御弁12の弁体22がリニア
ソレノイド21の磁気力によって所期の位置に駆動されて
いないことを示す。

【００３１】即ち、本実施例のリニアソレノイド式ＥＧ
Ｒ制御弁12においては、温度や電圧の変化によってリニ
アソレノイド21に流れる電流が変化し、これがリニアソ
レノイド21で生じる磁気力を変化させ、同じデューティ
比で通電を制御しても、弁体22の位置が変化することな
り、以て、絞り開度が変化することになってしまう。従
って、前記ステップ５における前記目標出力ＶＥＴと実
際の出力ＶＥとの不一致判定は、前述のように温度や電
圧の変動影響を受けたためであると推定できる。

【００３２】ステップ５で、目標出力ＶＥＴよりも実際
の出力ＶＥが小さいと判別され、目標開度よりも実際の
開度が小さい場合には、ステップ６へ進んで、前記目標
出力ＶＥＴと実際の出力ＶＥとの偏差に応じて基本デュ
ーティＤＵＴＹの補正値ΔＩを設定する。そして、ステ
ップ７では、前記補正値ΔＩをそれまでの補正デューテ
ィΔＤＵＴＹに加算して補正デューティΔＤＵＴＹを更
新設定し、前記補正値ΔＩだけ最終的なデューティ比が
増大するようにし、目標開度ＥＲφよりも実際には小さ
い開度に制御されているＥＧＲ制御弁12の開度を、デュ
ーティ比の増大補正によって前記目標開度ＥＲφに近づ
けるようにする。

【００３３】前記補正デューティΔＤＵＴＹは、ステッ
プ10で、基本デューティＤＵＴＹに加算され、該加算結
果の最終的なデューティ比ＤＵＴＹに基づいてＥＧＲ制
御弁12のリニアソレノイド21の通電をオン・オフ制御す
る。同様に、ステップ５で、目標出力ＶＥＴよりも実際
の出力ＶＥが大きいと判別され、目標開度よりも実際の
開度が大きい場合には、ステップ８へ進んで、前記目標
出力ＶＥＴと実際の出力ＶＥとの偏差に応じて基本デュ
ーティＤＵＴＹの補正値ΔＩを設定する。

【００３４】そして、ステップ９では、前記補正値ΔＩ
をそれまでの補正デューティΔＤＵＴＹから減算して前
記補正デューティΔＤＵＴＹを更新設定し、前記補正値
ΔＩだけ最終的なデューティ比が減少するようにし、目
標開度ＥＲφよりも実際には大きな開度に制御されてい
るＥＧＲ制御弁12の開度を、デューティ比の減少補正に
よって前記目標開度ＥＲφに近づけるようにする。

【００３５】ここで、前記ステップ６及びステップ８に
おける補正値ΔＩの設定においては、目標出力ＶＥＴと
実際の出力ＶＥとの偏差が大きいときほど大きな補正値
ΔＩが設定されるようにしてあり、これにより目標出力
ＶＥＴへの収束性が確保されると共に、前記偏差が小さ
いときには前記補正値ΔＩを小さく設定して、オーバー
シュートによるハンチングの発生を回避できるようにし
てある。

【００３６】このように、本実施例によると、目標開度
ＥＲφにＥＧＲ制御弁12が実際に制御されているか否か
を検出し、目標開度ＥＲφとなるようにリニアソレノイ
ド21の通電デューティが補正されるから、たとえ温度，
電圧の変化によって同じデューティ比に対して得られる
開度が変化しても、目標開度ＥＲφに安定的に制御でき
る。

【００３７】ところで、上記の制御によってデューティ
比に対して実際に発生するリニアソレノイド21の磁気力
が変化しても、ＥＧＲ制御弁12の弁体22を目標開度ＥＲ
φに制御することができるが、弁体22に汚れなどが付着
すると、たとえ目標開度ＥＲφに制御されていても、有
効開口面積の減少によって所望の排気還流量（排気還流
率）を得ることができなくなってしまう。

【００３８】そこで、本実施例では、図４のフローチャ
ートに示すように、実際の排気還流率を検出し、該検出
結果に基づいて目標開度を学習補正するよう構成されて
いる。尚、本実施例において、吸入空気量記憶手段，目
標開度学習補正手段としての機能は、前記図４のフロー
チャートに示すように、コントロールユニット13が備え
ている。

【００３９】図４のフローチャートにおいて、ステップ
21では、前記熱線式エアフローメータ14で検出された吸
入空気量Ｑ（単位時間当たりの質量流量）を読み込む。
ステップ22では、ＥＧＲ制御弁12を開制御して、排気還
流通路11を介する排気還流が行なわれている状態（ＥＧ
Ｒ＝ＯＮ）であるか否かを判別する。ＥＧＲ制御弁12が
全閉制御（デューティ比＝０％）され、排気還流通路11
が遮断されているとき（或いは基準の最小開度に調整さ
れている）には、ステップ23へ進み、スロットル弁開度
ＴＶＯと機関回転速度Ｎｅとによって予め複数に区分さ
れた運転領域毎に吸入空気量Ｑを記憶するためのＱマッ
プに対して、前記ステップ21で読み込んだ吸入空気量Ｑ
を更新記憶させる処理を行なう。

【００４０】具体的には、前記Ｑマップ上で現在のスロ
ットル弁開度ＴＶＯと機関回転速度Ｎｅが該当する運転
領域を特定し、該特定された運転領域に吸入空気量Ｑが
記憶されているときには、該記憶されていた吸入空気量
Ｑと最新に検出された吸入空気量Ｑとを加重平均し、該
加重平均値を当該運転領域に対して新たに記憶させ、前
記特定された運転領域に吸入空気量Ｑが記憶されていな
いときには、最新の検出Ｑをそのまま該当領域のデータ
として記憶させる。

【００４１】ここで、前記機関回転速度Ｎｅとスロット
ル弁開度ＴＶＯとによって機関１における吸入空気の体
積流量を求めることができるが、かかる体積流量は排気
還流の有無に影響されないので、前記機関回転速度Ｎｅ
とスロットル弁開度ＴＶＯとによって区分される運転領
域毎に質量流量としての検出Ｑを記憶させるようにすれ
ば、排気還流による質量流量の変化を捉えることができ
る。

【００４２】一方、ステップ22でＥＧＲ制御弁12が開制
御され、排気還流通路11を介して排気還流が行なわれて
いる状態であると判別されたときには、ステップ24へ進
み、前記Ｑマップを参照して、同じ運転条件で排気還流
が行なわれていないときに熱線式エアフローメータ14で
検出され記憶されている吸入空気量Ｑを読み出す。ここ
で、現在のスロットル弁開度ＴＶＯと機関回転速度Ｎｅ
が該当する運転領域に吸入空気量Ｑが記憶されていない
場合、即ち、排気還流の遮断状態において当該運転領域
を経験していない場合には、該当運転領域と略同じ吸入
空気量Ｑが得られるものとして予め設定されている運転
領域に対して記憶されている吸入空気量Ｑを読み出す
（吸入空気量読み出し手段）。

【００４３】ステップ25では、Ｑマップ上の該当領域に
吸入空気量Ｑが記憶されておらず、然も、該当領域と同
じ空気量Ｑが得られる領域として予め設定された他の領
域においても吸入空気量Ｑが記憶されていない状態であ
るか否か、換言すれば、現在の運転条件で排気還流が遮
断されているときにエアフローメータ14で検出される吸
入空気量Ｑを前記Ｑマップから読み出すことができない
状態であるか否かを判別する。

【００４４】ステップ25で、吸入空気量Ｑのデータを読
み出すことができないと判別されたときには、後述する
学習補正が行なえないので、そのまま本ルーチンを終了
させる。一方、ステップ25で吸入空気量ＱのデータがＱ
マップ上から得られたことが判別されると、ステップ26
へ進み、前記得られた吸入空気量Ｑのデータを、排気還
流の遮断状態に対応するデータとしてＱφにセットす
る。

【００４５】そして、ステップ27では、排気還流が行な
われている現状の状態で熱線式エアフローメータ14で検
出されている吸入空気量Ｑと、前記Ｑマップから求めた
排気還流遮断時に同じ運転条件で得られた吸入空気量Ｑ
φとに基づき、下式に従って実際の排気還流率ＥＲを算
出する。ＥＲＲ＝（Ｑφ−Ｑ）／Ｑφ 即ち、排気還流が行なわれると、熱線式エアフローメー
タ14で検出される新気流入空気量（質量流量）は、排気
還流量分だけ減少することになるから、同じ運転条件で
排気還流が遮断されているときに検出された吸入空気量
Ｑφと排気還流が行なわれているときに検出された吸入
空気量Ｑとの偏差（＝Ｑφ−Ｑ）は、現在の排気還流量
に相当することになる。そして、かかる排気還流量を現
時点における実吸入空気量（エアフローメータ14の検出
Ｑである新気流入空気量＋排気還流量（Ｑφ−Ｑ））で
ある吸入空気量Ｑφで除算した値が、現在の実際の排気
還流率ＥＲＲを示すことになる。

【００４６】ステップ28では、予め現在の運転条件（基
本燃料噴射量Ｔｐと機関回転速度Ｎｅとで規定される運
転条件）に対応して設定されている要求排気還流率ＥＲ
ＲＴと、前記ステップ27で求めた実際の排気還流率ＥＲ
Ｒとの偏差ΔＥＲＲを求める。そして、ステップ29で
は、基本燃料噴射量Ｔｐと機関回転速度Ｎｅとに応じて
予め設定された目標開度ＥＲφのマップ値を、前記偏差
ΔＥＲＲに基づいて補正し、該補正値に基づいてマップ
データを書き換える。

【００４７】具体的には、目標に対して実際に得られる
排気還流率ＥＲＲが低下し、前記偏差ΔＥＲＲがプラス
の値として算出されるときには、前記偏差ΔＥＲＲに相
当する開度をそれまでの目標開度ＥＲφに加算し、該加
算結果に基づいてマップ値を書き換える。これにより、
弁体22の汚れによって有効開口面積が減少し、排気還流
率ＥＲＲが低下すると、目標開度ＥＲφとしてより大き
な開度が設定され、汚れによる有効開口面積の減少分を
補うように、ＥＧＲ制御弁12がより大きな開度に制御さ
れる。

【００４８】然も、前記弁体位置の検出に基づくデュー
ティ補正がなされるから、学習補正された目標開度ＥＲ
にＥＧＲ制御弁12を精度良く制御することができ、結果
的に、弁体の汚れ及び温度，電圧変化があっても、要求
される排気還流率を精度良く得ることができ、排気還流
によるＮＯｘ低減を効率的に行なわせることができるも
のである。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
かかる排気還流制御装置によると、リニアソレノイド式
の絞り弁のデューティ制御によって排気還流量を調整す
るシステムにおいて、温度や電圧の変化に影響されて同
じデューティ比に対して得られる弁体の位置が変化して
も、弁体を所期の位置に制御させることが可能となり、
前記温度，電圧の変化があっても高精度な排気還流制御
が行なえるという効果があると共に、弁体の汚れによる
有効開口面積の減少を検知し、これに応じて目標開度を
学習補正するから、前記有効開口面積の減少分を目標開
度の増大設定で補うことができ、汚れによる排気還流量
の減少を回避できるという効果がある。

【００５０】請求項２の発明にかかる排気還流制御装置
によると、弁体の位置を比較的容易に検出することがで
きるという効果がある。請求項３の発明にかかる排気還
流制御装置によると、実際の開度を目標開度に近づける
べく行なわれるデューティ比の補正制御において、目標
に対する収束性を確保しつつ、オーバーシュートによる
ハンチングの発生を回避できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すシステム概略図。

【図２】実施例のＥＧＲ制御弁の詳細構成を示す縦断面
図。

【図３】実施例のＥＧＲ制御弁のデューティ制御を示す
フローチャート。

【図４】実施例における目標開度の学習補正制御を示す
フローチャート。

【符号の説明】

１…内燃機関４…吸気マニホールド５…スロットル弁６…燃料噴射弁 10…排気マニホールド 11…排気還流通路 12…ＥＧＲ制御弁 13…コントロールユニット 14…熱線式エアフローメータ 15…スロットルセンサ 16…クランク角センサ 17…ポジションセンサ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 25/07 550 F02M 25/07 570 F02M 25/07 580 F02D 41/02 301 F02D 45/00 301

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】機関排気の一部を機関吸気系に還流させる
ための排気還流通路に介装される絞り弁であって、リニ
アソレノイドによって弁体を開閉動作させる排気還流制
御弁と、機関運転条件に応じた目標開度に基づいて前記排気還流
制御弁のリニアソレノイドに対する通電をデューティ制
御する開閉制御手段と、前記排気還流制御弁の弁体の位置を検出する弁体位置検
出手段と、該弁体位置検出手段で検出される弁体の位置が前記目標
開度に相当する位置に近づく方向に、前記開閉制御手段
によるリニアソレノイド通電制御のデューティ比を補正
する通電補正手段と、機関の吸入空気量を質量流量として直接的に検出する吸
入空気量検出手段と、前記開閉制御手段により前記排気還流制御弁が全閉制御
されている状態において、前記吸入空気量検出手段で検
出された吸入空気量を複数に区分された運転領域毎に更
新記憶する吸入空気量記憶手段と、前記開閉制御手段により前記排気還流制御弁が開制御さ
れている状態において、そのときの運転領域に対応する
吸入空気量が前記吸入空気量記憶手段に記憶されている
ときには、前記吸入空気量記憶手段からそのときの運転
領域に対応する吸入空気量を読み出し、そのときの運転
領域に対応する吸入空気量が前記吸入空気量記憶手段に
記憶されていないときには、当該運転領域と略同じ吸入
空気量が得られる運転領域として予め設定された運転領
域に対応して前記吸入空気量記憶手段に記憶されている
吸入空気量を読み出す吸入空気量読み出し手段と、前記開閉制御手段により前記排気還流制御弁が開制御さ
れている状態において前記吸入空気量検出手段で検出さ
れた吸入空気量と、前記吸入空気量読み出し手段で読み
出された吸入空気量とに基づいて前記目標開度を補正設
定する目標開度学習補正手段と、を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の排気還
流制御装置。
【請求項２】前記弁体位置検出手段が、弁体に設けられ
た摺動接点と、該摺動接点が弁体の動きに応じて摺動す
る抵抗素子とからなるポテンショメータであることを特
徴とする請求項１記載の内燃機関の排気還流制御装置。
【請求項３】前記通電補正手段が、前記弁体位置検出手
段で検出される弁体の位置と前記目標開度に相当する位
置との偏差に応じた補正値でデューティ比を補正するこ
とを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の内燃
機関の排気還流制御装置。