JPH0246788B2 - - Google Patents

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JPH0246788B2
JPH0246788B2 JP57104803A JP10480382A JPH0246788B2 JP H0246788 B2 JPH0246788 B2 JP H0246788B2 JP 57104803 A JP57104803 A JP 57104803A JP 10480382 A JP10480382 A JP 10480382A JP H0246788 B2 JPH0246788 B2 JP H0246788B2
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Japan
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exhaust gas
speed
exhaust
vehicle
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Osamu Goto
Yutaka Otobe
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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    • 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]
    • F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/50—Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle or its components
    • F02D2200/501—Vehicle speed
    • Y—GENERAL 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
    • 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
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    • Y02T10/40—Engine 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)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車輌用内燃エンジンの排気還流制御方
法に関し、特に、車速が低いとき排気ガスを吸気
通路に還流させる排気還流運転領域を縮小させる
ようにした排気還流制御方法に関する。
車輌用内燃エンジンの運転中、その排気の一部
を排気還流路を介して吸気通路に還流させて混合
気の燃焼温度の過上昇を抑制し、大気汚染の一要
因となる窒素酸化物の発生を防止する方法（以下
これを「EGR」と呼ぶ）は既に広く知られてい
る。
EGRは上述のように排気ガス対策上有効な手
法である一方、車速が低いとき、特に、発進加速
時に排気還流を行なうと高出力が得られない不都
合が生じ加速性能に好ましくない影響を与える。
本発明はかかる不具合を解決するためになされ
たもので、車輌用内燃エンジンの排気通路と吸気
通路とを連通する排気還流路を介して排気ガスを
還流させる車輌用内燃エンジンの排気還流制御方
法において、車速、エンジン回転数及び吸気量を
代表する他のエンジン運転パラメータ値を検出
し、前記エンジン回転数及び前記エンジン運転パ
ラメータ値に基づいて排気ガスを還流させる排気
還流運転領域を設定し、該排気還流運転領域を車
速に応じて変更し、車輌低速走行時には、前記排
気還流運転領域を設定するエンジン回転数の低速
側の設定値を車輌高速走行時よりも高速側に変更
することにより、車輌高速走行時よりも前記排気
還流運転領域を縮小させることを特徴とする。
以下本発明の方法の実施例を図面を参照して説
明する。
第１図は本発明の方法を適用した排気還流制御
装置の全体構成図であり、符号１は例えば４気筒
の内燃エンジンを示し、エンジン１には吸気管２
が接続され、吸気管２の途中にはスロツトル弁３
が設けられている。スロツトル弁３にはスロツト
ル弁開度センサ４が連結されてスロツトル弁の弁
開度を電気的信号に変換し電子コントロールユニ
ツト（以下「ECU」と言う）５に送るようにさ
れている。
吸気管２のエンジン１とスロツトル弁３間には
燃料噴射弁６が設けられている。この燃料噴射弁
６は吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側に
各気筒ごとに設けられており、各噴射弁は図示し
ない燃料ポンプに接続されていると共にECU５
に電気的に接続されて、ECU５からの信号によ
つて燃料噴射の開弁時間が制御される。
一方、スロツト弁３の直ぐ下流には絶対圧セン
サ８が設けられており、この絶対圧センサ８によ
つて電気的信号に変換された絶対圧信号は前記
ECU５に送られる。また、その下流には吸気温
センサ９が取付けられており、この吸気温センサ
９も吸気温度を電気的信号に変換してECU５に
送るものである。
エンジン本体１にはエンジン水温センサ１０が
設けられ、このセンサ１０はサーミスタ等から成
り、冷却水が充満したエンジン気筒周壁内に挿着
されて、その検出水温信号をECU５に供給する。
エンジン回転数センサ（以下「Neセンサ」と
云う）１１がエンジンの図示しないカム軸周囲又
はクランク軸周囲に取付けられており、TDC信
号即ちエンジンのクランク軸の180゜回転毎に所定
クランク角度位置で１パルスを出力するものであ
り、このパルスはECU５に送られる。
エンジン１の排気管１３には三元触媒１４が配
置され排気ガス中のHC，CO，NOx、成分の浄
化作用を行なう。この三元触媒１４の上流側には
O2センサ１５が排気管１３に挿着されこのセン
サ１５は排気中の酸素濃度を検出しその検出値信
号をECU５に供給する。
更に、ECU５には車速スイツチ７が接続され
ており、車速スイツチ７は、例えば、車速が毎時
15Kmを越えたときオン信号をECU５に供給する。
前記三元触媒１４上流の排気管１３に開口し、
スロツトル弁３下流の吸気管２に連通する排気還
流路１２が設けられ、この排気還流路１２途中に
設けられた制御弁１６によつて排気還流量の制御
を行なう。制御弁１６は負圧応動装置１９のダイ
アフラム１９ａに連結されている。負圧応動装置
１９はダイアフラム１９ａにより画成される負圧
室１９ｄと下室１９ｃとを有し、負圧室１９ｄに
装着されたバネ１９ｂはダイアフラム１９ａを制
御弁１６が閉じる方向に押圧している。下室１９
ｃは大気に連通し、負圧室１９ｄは連通路２０を
介してスロツトル弁３下流の吸気管２に連通して
いる。この連通路２０途中には電磁三方弁１７が
設けられており、電磁三方弁１７のソレノイド１
７ｂが付勢されたとき弁体１７ａはフイルタ１８
を介して大気に連通する開口１７ｃを閉成すると
共に連通路２０を開成状態にしてスロツトル弁下
流の吸気管２内の負圧PBを負圧応動装置１９の
負圧室１９ｄに導入する。負圧室１９ｄに負圧
PBが導入されるとダイアフラム１９ａの両面に
作用する圧力差によつてダイアフラム１９ａはバ
ネ１９ｂに抗して変位し制御弁１６を開弁させ
る。すなわち、電磁三方弁１７のソレノイド１７
ｂを付勢すると制御弁１６は開弁して排気ガスを
排気還流路１２を介して吸気管２に還流させる。
次に、電磁三方弁１７のソレノイド１７ｂが消勢
されると弁体１７ａは連通路２０の開口２０ａを
閉塞すると共に開口１７ｃを開成して大気を負圧
応動装置１９の負圧室１９ｄに導入する。このと
きダイアフラム１９ａの両面に作用する圧力差は
零となりダイアフラム１９ａはバネ１９ｂによつ
て押圧されて変位し、制御弁１６を閉成状態とす
る。すなわち電磁三方弁１７のソレノイド１７ｂ
を消勢すると制御弁１６は全閉となつて排気ガス
の還流を遮断する。
電磁三方弁１７のソレノイド１７ｂは電気的に
ECU５に接続されており、後述するエンジン運
転状態に応じてオン−オフ信号をECU５から供
給される。
ECU５は上述の各種センサ及び車速スイツチ
７からのエンジンパラメータ信号に基づいてエン
ジン運転状態を判別して上述の電磁三方弁１７に
オン−オフ信号を供給すると共に以下に示す式で
与えられる燃料噴射弁６の燃料噴射時間TOUTを
演算する。
TOUT＝Ti×K1＋K2 …(1) ここにTiは基本燃料噴射時間を示し、この基
本燃料噴射時間Tiは吸気管内絶対圧PBAとエンジ
ン回転数Neに応じて演算される。係数K1及びK2
は前述の各種センサ、すなわち、スロツトル弁開
度センサ４、車速スイツチ７、吸気管内絶対圧セ
ンサ８、吸気温センサ９、エンジン水温センサ１
０、Neセンサ１１、及びO2センサ１５、からの
エンジンパラメータ信号に応じて演算される補正
係数であつてエンジン運転状態に応じ、始動特
性、排気ガス特性、燃費特性、エンジン加速特性
等の諸特性が最適なものとなるように所定の演算
式に基いて演算される。
ECU５は上述のようにして求めた燃料噴射時
間TOUTに基いて燃料噴射弁６を開弁させる駆動
信号を燃料噴射弁６に供給する。
第２図は第１図のECU５内部の回路構成を示
す図で、第１図のNeセンサ１１からのエンジン
回転数信号は波形整形回路５０１で波形整形され
た後、TDC信号として中央処理装置（以下
「CPU」という）５０３に供給されると供にMe
カウンタ５０２にも供給される。Meカウンタ５
０２はNeセンサ１１からの前回所定位置信号の
入力時から今回所定位置信号の入力時までの時間
間隔を計数するもので、その計数値Meはエンジ
ン回転数Neの逆数に比例する。Meカウンタ５０
２はこの計数値Meをデータバス５１０を介して
CPU５０３に供給する。
第１図のスロツトル弁開度センサ４、吸気管内
絶対圧PBAセンサ８水温センサ１０等の各種セン
サからの夫々の出力信号はレベル修正回路５０４
で所定電圧レベルに修正された後、マルチプクレ
サ５０５により順次Ａ／Ｄコンバータ５０６に供
給される。Ａ／Ｄコンバータ５０６は前述の各セ
ンサからの出力信号を順次デジタル信号に変換し
て該デジタル信号をデータバス５１０を介して
CPU５０３に供給する。
第１図の車速スイツチ７のオン−オフ信号はレ
ベル修正回路５１２で所定電圧レベルに修正され
た後、データ入力回路５１３で所定のデジタル信
号に変換されデータバス５１０を介してCPU５
０３に供給される。
CPU５０３は、更に、データバス５１０を介
してリードオンリメモリ（以下「ROM」とい
う）５０７、ランダムアクセスメモリ（RAM）
５０８及び駆動回路５０９，５１１に接続されて
おり、RAM５０８はCPU５０３での演算結果等
を一時的に記憶し、ROM５０７はCPU５０３で
実行される後述する排気還流制御等の制御プログ
ラムを記憶している。
CPU５０３はROM５０７に記憶されている制
御プログラムに従つて前述の各種エンジンパラメ
ータ信号に応じて、詳細は後述するようにエンジ
ン運転状態を判別し、排気還流量を制御する電磁
三方弁１７のオン−オフ制御信号を駆動回路５１
１に供給すると共に、排気還流量に応じた燃料噴
射弁６の燃料噴射時間TOUTを演算し、この演算
値をデータバス５１０を介して駆動回路５０９に
供給する。駆動回路５０９は前記演算値に応じて
燃料噴射弁６を開弁させる制御信号を該噴射弁６
に供給し、駆動回路５１１は電磁三方弁１７をオ
ン−オフさせるオン−オフ駆動信号を電磁三方弁
１７に供給する。
第３図は第２図のCPU５０３で実行される電
磁三方弁１７の制御、すなわち、排気還流制御方
法を示すフローチヤートである。
先ず、エンジン運転状態がアイドル域にあるか
否かを判別する（第３図のステツプ１）。アイド
ル域は第４図に示すように一点鎖点で囲まれる領
域、すなわち、エンジン回転数Neが所定値
NIDL、例えば1000rpm以下、且つ、吸気管内絶対
圧PBAが所定値PIDL、例えば392mmHg以下の範囲
に設定される。このアイドル域は負荷の変動に対
しエンジンシリンダ内での混合気の燃焼が不安定
になり易く、又、燃焼温度も窒素酸化物の発生を
抑制しなければならない程の高温ではなく、むし
ろ燃焼温度を上昇させて未燃炭化水素や一酸化炭
素の発生を抑制しなければならない領域である。
従つてエンジンがアイドル域にあるとき、すなわ
ちステツプ１での判別結果が肯定（Yes）のとき
電磁三方弁１７のソレノイド１７ｂを消勢させて
（ステツプ９）、排気ガスの還流を停止させる。
ステツプ１での判別結果が否定（No）のとき、
すなわちエンジンがアイドル域にないときステツ
プ２でエンジン回転数Neが所定値NEC3（例えば
5000rpm以上であるか否かを判別し、結果が肯定
（Yes）の場合には電磁三方弁１７にオフ信号を
供給して（ステツプ９）、排気ガスの還流を停止
させる。エンジン高回転域は通常高出力を必要と
し、又、燃費を低減させるために排気還流を停止
させるものである。ステツプ２での判別結果が否
定（No）の場合、次に、吸気管内絶対圧PBAが所
定値PE3（例えば263mmHg）以下であるか否かを判
別し、結果が肯定（Yes）の場合にはステツプ９
に進んで排気還流を停止させる。吸気管内絶対圧
PBAが所定値PE3以下であることはエンジンが減速
状態にあることを意味し、吸入空気の圧力が低い
ために不完全燃焼が生じ易い領域であり、通常こ
の領域での運転時にはフエーエルカツトが行なわ
れることが多い。従つてこの領域での運転時には
排気還流を停止させるのである。
ステツプ３での判別結果が否定（No）の場合
ステツプ４に進んで車速スイツチ７がオフ状態に
あるか否かを判別する。この判別は排気還流を行
なう領域として第４図の実線で囲まれる領域又
は破線で囲まれる領域のいずれを選択するかを
決定するものである。すなわち車速スイツチ７が
オフ状態にあるとき（車速が毎時15Km以下のとき
であり、従つて、ステツプ４の判別結果が肯定
（Yes）のとき）第４図の破線で囲まれる領域
を選択し、車速スイツチ７がオン状態にあるとき
第４図の実線で囲まれる領域を選択する。
領域を選択した場合、エンジン回転数Neが
所定回転数NEC2、例えば850rpm以上（ステツプ
７での判別結果が否定（No））、且つ、吸気管内
絶対圧PBAが所定値PE2、例えば614mmHg以下（ス
テツプ８での判別結果が否定（No））であればエ
ンジンは領域の領域内、すなわち排気還流を行
なう領域にあり、ステツプ10に進んで電磁三方弁
１７にオン信号を供給して電磁三方弁１７のソレ
ノイド１７ｂを付勢させる。エンジン回転数Ne
が所定回転数NEC2以下（ステツプ７での判別結
果が肯定（Yes））、であるか、又は、吸気管内絶
対圧PBAが所定値PE2以上（ステツプ８での判別結
果が肯定（Yes））であれば、すなわちエンジン
運転状態が第４図の領域内にないときステツプ
９に進んで排気還流を停止させる。
車速スイツチ７がオン状態にあつて前記領域
を選択した場合、（ステツプ４の判別結果が否定
（No）の場合）エンジン回転数Neが領域の所
定回転数NEC2より小さい所定回転数NEC1、例え
ば550rpm以上（ステツプ５の判別結果が否定
（No））、且つ、吸気管内絶対圧PBAが領域の所
定値PE2より大きい所定値PE1、例えば680mmHg以
下（ステツプ６の判別結果が否定（No））であれ
ばエンジンは領域の領域内、すなわち排気還流
を行なう領域にあり、ステツプ10に進んで電磁三
方弁１７にオン信号を供給し、エンジンが領域
内にないとき、すなわち、エンジン回転数Neが
所定回転数NEC1以下（ステツプ５の判別結果が
肯定（Yes））であるか、又は、吸気管内絶対圧
PBAが所定値PE1以上（ステツプ６での判別結果が
肯定（Yes））であればステツプ９に進んで排気
還流を停止させる。
上述のように車速が毎時15Km以下の低速のとき
排気還流を行うエンジン運転領域を第４図に示す
領域から領域に縮小させることにより、例え
ば、エンジンをスロツトル弁のアイドル位置にあ
るときの運転状態、すなわち、第４図に示すアイ
ドル点Ａから発進加速させた場合にエンジン運転
状態は領域内を通過して加速することになるが
（第４図の発進加速ライン）、領域内はほとんど
通過せずに加速することができるので発進時の加
速性能を向上させることが出来る。又領域に設
定されるのは車速が低い場合の一時期であり高速
時には領域に設定されているので排気還流運転
領域を領域Ｉから領域にすることによる排気ガ
ス特性への悪影響を最小限に抑えることが出来
る。
尚、第３図のステツプ１乃至８の各判別に用い
る判別値はエンジンの円滑な運転性能を確保する
ためにエンジンが排気還流を行う運転領域に突入
する時と脱出する時とで異なる値に設定してヒス
テリシス特性を持たせてもよい。
又、上述の実施例では排気還流運転領域を判別
するエンジン運転パラメータの一つを吸気管内絶
対圧PBAとして説明したが実施例以外にも吸気量
を代表するパラメータであれば何であつてもよ
く、例えば、吸気管内絶対圧PBA代えて吸気量、
スロツトル弁開度等であつてもよい。
以上詳述したように、本発明の車輌用内燃エン
ジンの排気還流制御装置によれば、車輌用内燃エ
ンジンの排気通路と吸気通路とを連通する排気還
流路を介して排気ガスを還流させる車輌用内燃エ
ンジンの排気還流制御方法において、車速、エン
ジン回転数及び吸気量を代表する他のエンジン運
転パラメータ値を検出し、前記エンジン回転数及
び前記エンジン運転パラメータ値に基づいて排気
ガスを還流させる排気還流運転領域を設定し、該
排気還流運転領域を車速に応じて変更し、車輌低
速走行時には車輌高速走行時よりも前記排気還流
運転領域を縮小させるようにしたので、排気ガス
特性を維持し、発進時の運転性能、特に、加速性
能を向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の方法を適用した排気還流制御
装置の全体構成図、第２図は第１図の電子コント
ロールユニツト（ECU）内の回路構成図、第３
図は排気還流制御方法を示すフローチヤート及び
第４図は排気還流運転領域を説明する図である。 １……内燃エンジン、２……吸気通路（吸気
管）、３……スロツトル弁、５……電子コントロ
ールユニツト（ECU）、６……燃料噴射弁、７…
…車束スイツチ、８……吸気管内絶対圧センサ、
１１……エンジン回転数センサ、１２……排気還
流路、１６……制御弁、１７……電磁三方弁、１
９……負圧応動装置、５０３……CPU、５０７
……ROM。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 車輌用内燃エンジンの排気通路と吸気通路と
    を連通する排気還流路を介して排気ガスを還流さ
    せる車輌用内燃エンジンの排気還流制御方法にお
    いて、車速、エンジン回転数及び吸気量を代表す
    る他のエンジン運転パラメータ値を検出し、前記
    エンジン回転数及び前記エンジン運転パラメータ
    値に基づいて排気ガスを還流させる排気還流運転
    領域を設定し、該排気還流運転領域を車速に応じ
    て変更し、車輌低速走行時には、前記排気還流運
    転領域を設定するエンジン回転数の低速側の設定
    値を車輌高速走行時よりも高速側に変更すること
    により、車輌高速走行時よりも前記排気還流運転
    領域を縮小させることを特徴とする車輌用内燃エ
    ンジンの排気還流制御方法。 ２ 前記排気還流運転領域を、第１の所定エンジ
    ン回転数と第１の所定エンジン回転数より高い第
    ２の所定エンジン回転数との間、且つ、前記他の
    エンジン運転パラメータの第１の所定値と第１の
    所定値より大きい第２の所定値との間にあるよう
    に設定したことを特徴とする特許請求の範囲第１
    項記載の車輌用内燃エンジンの排気還流制御方
    法。 ３ 前記他のエンジン運転パラメータの第１の所
    定値と第１の所定値より大きい第２の所定値との
    間に設定される前記排気還流運転領域の第２の所
    定値を車速の低下に応じて小さくするようにした
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
    項記載の車輌用内燃エンジンの排気還流制御方
    法。 ４ 前記他のエンジン運転パラメータはスロツト
    ル弁下流の前記吸気通路内圧力、吸入空気量及び
    スロツトル弁開度のいずれか１つであることを特
    徴とする特許請求の範囲第１，２又は３項記載の
    車輌用内燃エンジンの排気還流制御方法。
JP57104803A 1982-06-18 1982-06-18 車輌用内燃エンジンの排気還流制御方法 Granted JPS58222962A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57104803A JPS58222962A (ja) 1982-06-18 1982-06-18 車輌用内燃エンジンの排気還流制御方法
US06/503,680 US4454854A (en) 1982-06-18 1983-06-13 Exhaust gas recirculation control method for internal combustion engines for vehicles

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