JPH0783086A - 内燃機関のｅｇｒ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関の挙動変化時におけるドライバビリ
ティ悪化を防止しつつ排気ガス中のＮＯx 並びＨＣを低
減すること。 【構成】 アクセル開度センサ６からのアクセルペダル
開度信号ＡＰＯの時間変化割合に基づきＥＣＵ９で加減
速判定され、過渡時であるとＥＧＲ弁２を介したＥＧＲ
ガスの吸気系への遅れ時間が推定され、スロットル弁３
の開閉の遅延時間が算出される。この遅延時間に応じて
スロットル弁３の駆動速度が遅延される。また、過渡時
であるとそのときの加減速量に応じた素早い応答速度に
てＥＧＲ弁２が駆動される。これにより、内燃機関の挙
動変化時において要求されるＥＧＲ量と実際に供給され
るＥＧＲ量とのタイミングがほぼ一致される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関（エンジン）
の排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯx ）低減に有効なＥＧ
Ｒ制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関のＥＧＲ(Exhaust Gas R
ecirculation）制御装置に関連する先行技術文献として
は、特開平１−１５９４５３号公報にて開示されたもの
が知られている。このものでは、スロットル弁の動作に
追従した方式でのＥＧＲ弁制御を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のもの
では、ＥＧＲ弁作動の機械的遅れやＥＧＲガス導入の流
体的遅れに対する基本的な対策はなされていない。これ
らの遅れについて、一例として加速時における図１６の
タイミングチャートを参照して説明する。

【０００４】図１６に示すように、スロットル弁開度信
号ＴＡをモニタし、その変化量（傾き）から内燃機関に
対する加速要求を判定する。この時点にて、既に、スロ
ットル弁開度信号ＴＡに遅れとして示す条件判定（加
速判定）のための遅れが生じる。次に、遅れの後、Ｅ
ＧＲ弁が操作され、実際にＥＧＲ弁が開き始めるまでに
はＥＧＲ弁開度信号ＥＶＯに遅れとして示す機械的遅
れが生じる。更に、遅れの後、要求ＥＧＲ量に対して
ＥＧＲガスが流れ始めて実際のＥＧＲ量が変化し始める
までにはＥＧＲ量の遅れとして示す流体的な遅れが生
じる。ここで、実際には、吸気管負圧信号Ｐｍに遅れΔ
ｔとして示すように、スロットル弁開度信号ＴＡが変化
し始めてから吸気管負圧信号Ｐｍが変化し始めるまでの
遅れがある。したがって、最終的には、内燃機関の挙動
変化からＥＧＲガスが実際に流れるまでに（遅れ＋遅
れ＋遅れ−Δｔ）の遅れが生じていることとなる。
この遅れが加速時における排気ガス中のＮＯx の低減に
悪影響を与えていた。

【０００５】そこで、この発明は、かかる不具合を解決
するためになされたもので、内燃機関の挙動変化時にお
けるドライバビリティ(Drivability）悪化を防止しつつ
排気ガス中のＮＯx を低減する内燃機関のＥＧＲ制御装
置の提供を課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる内燃機関
のＥＧＲ制御装置は、内燃機関の排気系から取出した排
気ガスの一部であるＥＧＲガスをＥＧＲ弁を介して吸気
系に導入して燃焼温度を低下させ、排気ガス中のＮＯx
濃度を低減させる内燃機関のＥＧＲ制御装置において、
アクセルペダル開度に基づきアクチュエータを用いて電
気的に開閉されるスロットル弁と、前記アクセルペダル
開度の時間変化割合に基づき車両に対する加減速要求状
況を表す加減速量を算出する加減速量演算手段と、前記
加減速量に基づき前記ＥＧＲガスの吸気系への遅れ時間
を推定し、前記遅れ時間に応じて前記スロットル弁の開
閉の遅延時間を算出する遅延時間演算手段と、前記遅延
時間に基づき前記スロットル弁の駆動速度を変更するス
ロットル弁駆動手段と、前記加減速量に対応する応答速
度で前記ＥＧＲ弁を駆動するＥＧＲ弁駆動手段とを具備
するものである。

【０００７】

【作用】本発明においては、アクセルペダル開度の時間
変化割合から車両の加減速量が算出される。この加減速
量に基づきＥＧＲガスの吸気系への遅れ時間が推定さ
れ、それに応じたスロットル弁の開閉の遅延時間が算出
される。この遅延時間だけスロットル弁はアクセルペダ
ル開度に追従することなく緩やかな開閉動作となるよう
に駆動速度が変更される。また、ＥＧＲ弁は前記加減速
量に基づき急激な応答要求がなされていれば、素早い応
答速度にて駆動される。これにより、内燃機関の挙動変
化時において要求されるＥＧＲ量と実際に供給されるＥ
ＧＲ量とのタイミングがほぼ一致される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。

【０００９】図１は本発明の一実施例にかかる内燃機関
のＥＧＲ制御装置の機械的構成を示す概略図、図２は本
発明の一実施例にかかる内燃機関のＥＧＲ制御装置の電
気的構成を示すブロック図である。

【００１０】図１において、１は内燃機関、２は排気ガ
スの一部であるＥＧＲガスを吸気管内に再循環させる電
子式（アクチュエータにて電気的に開閉される）ＥＧＲ
弁、３は図示しないアクチュエータ（例えば、ステッピ
ングモータ等）にて電気的に開閉され内燃機関１に供給
される吸気流量を制御するスロットル弁である。なお、
このように構成されたスロットル弁３は電子スロットル
弁とも呼称されている。また、４は内燃機関１の回転角
に同期した信号である機関回転数信号ＮＥを出力する回
転角センサ、５は内燃機関１の吸気管内圧力を計測した
信号である吸気管負圧信号Ｐｍを出力する吸気負圧セン
サ、６はアクセルペダル開度を検出した信号であるアク
セルペダル開度信号ＡＰＯを出力するアクセル開度セン
サ、７はスロットル弁３に連結されスロットル開度を検
出し信号を出力するスロットル開度センサ、８はＥＧＲ
弁２に連結されＥＧＲ弁位置を検出し信号を出力するＥ
ＧＲ弁位置センサ、９は回転角センサ４、吸気負圧セン
サ５、アクセル開度センサ６、スロットル開度センサ７
及びＥＧＲ弁位置センサ８からの各信号を入力し、後述
するように、内燃機関１の運転状態を判定し、その判定
に基づいてスロットル弁３を最適なスロットル弁開度、
ＥＧＲ弁２を最適なＥＧＲ弁位置に制御するＥＣＵ（電
子制御装置）である。

【００１１】図２に示すように、ＥＣＵ９はＣＰＵ（中
央処理装置）９１、制御プログラムを記憶したＲＯＭ９
２、各種データを記憶するＲＡＭ９３、制御マップ等を
記憶し電源接続により記憶保持されたバックアップＲＡ
Ｍ９４、インタフェース９５，９６、Ａ／Ｄ変換器９
７、ＥＧＲ弁２の駆動回路であるＥＧＲドライバ９８及
びスロットル弁３の駆動回路であるスロットルドライバ
９９等からなる。

【００１２】このような構成により、ＥＣＵ９のＥＧＲ
ドライバ９８によりＥＧＲ弁２が駆動され、そのＥＧＲ
弁２に連結されたＥＧＲ弁位置センサ８からの信号がＥ
ＣＵ９のインタフェース９５、Ａ／Ｄ変換器９７、ＣＰ
Ｕ９１を介してＥＧＲドライバ９８にフィードバックさ
れており、閉ループ制御が実施される。また、ＥＣＵ９
のスロットルドライバ９９によりスロットル弁３が駆動
され、そのスロットル弁３に連結されたスロットル開度
センサ７からの信号がＥＣＵ９のインタフェース９５、
Ａ／Ｄ変変換器９７、ＣＰＵ９１を介してスロットルド
ライバ９９にフィードバックされており、同様な閉ルー
プ制御が実施される。

【００１３】次に、本発明の一実施例にかかる内燃機関
のＥＧＲ制御装置で使用されているＣＰＵ９１の処理手
順を示すフローチャートに基づき、各制御を説明する。

【００１４】《ＥＧＲ制御装置のベースルーチン：図３
参照》図３において、電源の投入と同時に、まず、ステ
ップＳ１００で初期化が実行され、ステップＳ２００の
過渡判定のサブルーチンに移行し、運転者が車両に対し
て加速または減速の要求をしているか否かが判定され
る。次に、ステップＳ３００のスロットル弁遅延時間算
出のサブルーチンに移行し、ステップＳ２００で過渡時
と判定されたときにはスロットル弁の駆動を遅延させる
時間が算出される。次に、ステップＳ４００のＥＧＲ弁
位置算出のサブルーチンに移行し、ＥＧＲ弁の駆動すべ
き内燃機関の運転状態に適した目標位置が算出される。
次に、ステップＳ５００のスロットル弁開度算出のサブ
ルーチンに移行し、アクセルペダルの操作とＥＧＲ弁の
操作とに基づく最適な目標スロットル弁開度が算出され
る。次に、ステップＳ６００のスロットル弁駆動のサブ
ルーチンに移行し、ステップＳ５００で算出された目標
スロットル弁開度となるようにスロットル弁が駆動操作
される。そして、ステップＳ７００のＥＧＲ弁駆動のサ
ブルーチンに移行し、ステップＳ４００で算出された目
標ＥＧＲ弁位置となるようにＥＧＲ弁が駆動操作され
る。

【００１５】次に、図３のベースルーチンを構成する各
サブルーチンの具体的な手順について以下詳細に説明す
る。

【００１６】〈過渡判定のサブルーチン：図４参照〉ス
テップＳ２０１で、前回のルーチンで読込まれたアクセ
ルペダル開度ＡＰＯがＲＡＭ９３の記憶領域ＭＡＰＯに
格納され、ステップＳ２０２に移行し、新たな最新のア
クセルペダル開度ＡＰＯが読込まれる。次にステップＳ
２０３に移行して、今回のアクセルペダル開度ＡＰＯと
前回読込まれたアクセルペダル開度ＭＡＰＯとの時間変
化割合であるアクセルペダル開度変化量ＤＥＬＡＰＯが
算出される。なお、今回と前回とのアクセルペダル開度
読込み時間差は、図３のベースルーチン周回時間分に相
当している。次にステップＳ２０４に移行して、アクセ
ルペダル開度変化量ＤＥＬＡＰＯが０未満（負の値）で
あるかが判定される。ステップＳ２０４の不等号が成立
しないときには、アクセルペダルの開度は開側に遷移し
ており加速時と判定され、ステップＳ２０５に移行し、
加減速判定フラグＸＡＣＣＥＬ＝１として加速側とされ
る。次にステップＳ２０６に移行して、急加速判定定数
ＫＡＣＣＥＬがＲＡＭ９３の記憶領域Ａに格納される。

【００１７】一方、ステップＳ２０４の不等号が成立す
るときには、アクセルペダルの開度は閉側に遷移してお
り減速時と判定され、ステップＳ２０７に移行し、前回
読込んだアクセルペダル開度ＭＡＰＯと今回のアクセル
ペダル開度ＡＰＯとの差が算出され、アクセルペダル開
度変化量ＤＥＬＡＰＯに格納し直される。次にステップ
Ｓ２０８に移行して、加減速判定フラグＸＡＣＣＥＬ＝
０として減速側とされる。次にステップＳ２０９に移行
して、急減速判定定数ＫＤＥＣＥＬがＲＡＭ９３の記憶
領域Ａに格納される。

【００１８】ステップＳ２０６またはステップＳ２０９
の処理ののち、ステップＳ２１０に移行し、加速または
減速でのアクセルペダル開度変化量ＤＥＬＡＰＯがステ
ップＳ２０６またはステップＳ２０９で記憶領域Ａに格
納された急激な加速または減速判定定数である急加速判
定定数ＫＡＣＣＥＬまたは急減速判定定数ＫＤＥＣＥＬ
を越えているかが判定される。ステップＳ２１０の不等
号が成立しないときには、アクセルペダル開度変化量Ｄ
ＥＬＡＰＯが所定値よりも小さく、即ち、緩やかな開度
変化と判定されステップＳ２１１に移行し、過渡判定フ
ラグＸＴＲＡＮＪ＝０とされる。一方、ステップＳ２１
０の不等号が成立するときには、アクセルペダル開度変
化量ＤＥＬＡＰＯが所定値よりも大きく、即ち、急な開
度変化と判定されステップＳ２１２に移行し、過渡判定
フラグＸＴＲＡＮＪ＝１とされ、本サブルーチンを終了
する。

【００１９】〈スロットル弁遅延時間算出のサブルーチ
ン：図５参照〉ステップＳ３０１では、過渡判定フラグ
ＸＴＲＡＮＪの前回の状態を示すフラグであるバックア
ップフラグＸＴＲＡＮＪＢが０であるかが判定される。
また、ステップＳ３０２では、今回の状態を示す過渡判
定フラグＸＴＲＡＮＪが０であるかが判定される。ここ
で、ＸＴＲＡＮＪＢ＝１及びＸＴＲＡＮＪ＝１であり、
ステップＳ３０１及びステップＳ３０２の等号が成立し
ないときには、前回も今回も過渡時であるため何の処理
もしないでステップＳ３１５に移行し、今回の過渡判定
フラグＸＴＲＡＮＪの状態をバックアップフラグＸＴＲ
ＡＮＪＢに格納し、本サブルーチンを終了する。

【００２０】また、ステップＳ３０１でＸＴＲＡＮＪＢ
＝０であり、前回は過渡時でないときには、ステップＳ
３０３に移行し、今回の状態を示す過渡判定フラグＸＴ
ＲＡＮＪが１であるかが判定される。ステップＳ３０３
の等号が成立しないときには、今回も過渡時でないため
ステップＳ３０４に移行し、スロットル弁遅延時間ＴＤ
ＬＹがクリア、即ち、ＴＤＬＹ＝０とされる。また、Ｘ
ＴＲＡＮＪＢ＝１及びＸＴＲＡＮＪ＝０であり、ステッ
プＳ３０１の等号が成立せず、ステップＳ３０２の等号
が成立するときには、前回は過渡時であり、今回は過渡
時でないためステップＳ３０４に移行し、同様の処理
（ＴＤＬＹ＝０）が実行される。

【００２１】ここで、ステップＳ３０３の等号が成立す
るときには、前回は過渡時でなく、今回初めて過渡時と
なったため、ステップＳ３０５に移行し、過渡検出フラ
グＸＤＬＹ＝１とされる。次にステップＳ３０６に移行
して、内燃機関１の機関回転数信号ＮＥが読込まれたの
ち、ステップＳ３０７に移行し、上述の過渡判定のサブ
ルーチンで算出された単位時間当たりのアクセルペダル
開度変化量ＤＥＬＡＰＯが読込まれる。次にステップＳ
３０８に移行して、加減速判定フラグＸＡＣＣＥＬが１
であるかが判定される。ステップＳ３０８の等号が成立
しないときには、即ち、減速時と判定されたときには、
ステップＳ３０９に移行し、減速側遅延時間ＤＥＤＬＹ
が図６（ａ）に示すマップよりアクセルペダル開度変化
量ＤＥＬＡＰＯをパラメータとして算出される。次にス
テップＳ３１０に移行して、減速側ＮＥ補正値ＦＤＮＥ
が図６（ｂ）に示すマップより機関回転数信号ＮＥをパ
ラメータとして算出される。次にステップＳ３１１に移
行して、ステップＳ３０９及びステップＳ３１０で算出
された減速側遅延時間ＤＥＤＬＹと減速側ＮＥ補正値Ｆ
ＤＮＥとを乗算して求められた値がＲＡＭ９３のスロッ
トル弁遅延時間ＴＤＬＹ記憶領域に格納される。

【００２２】一方、ステップＳ３０８の等号が成立し、
加速時と判定されたときには、ステップＳ３１２に移行
し、加速側遅延時間ＡＣＤＬＹが図６（ｃ）に示すマッ
プよりアクセルペダル開度変化量ＤＥＬＡＰＯをパラメ
ータとして算出される。次にステップＳ３１３に移行し
て、加速側ＮＥ補正値ＦＡＮＥが図６（ｄ）に示すマッ
プより機関回転数信号ＮＥをパラメータとして算出され
る。次にステップＳ３１４に移行して、ステップＳ３１
２及びステップＳ３１３で算出された加速側遅延時間Ａ
ＣＤＬＹと加速側ＮＥ補正値ＦＡＮＥとを乗算して求め
られた値がＲＡＭ９３のスロットル弁遅延時間ＴＤＬＹ
記憶領域に格納される。

【００２３】なお、加速側遅延時間ＡＣＤＬＹ及び減速
側遅延時間ＤＥＤＬＹは、予め実験によりアクセルペダ
ル開度変化量ＤＥＬＡＰＯの割合より求められた加減速
時におけるＥＧＲガスの遅れ時間である。また、加速側
ＮＥ補正値ＦＡＮＥ及び減速側ＮＥ補正値ＦＤＮＥは予
め実験により加減速し始めるときの機関回転数信号ＮＥ
より求められたＥＧＲガスの遅れ時間の補正値である。
このＥＧＲガスの遅れ時間は、同じアクセルペダル開度
変化量ＤＥＬＡＰＯでも機関回転数信号ＮＥの状態によ
り異なる。このような処理により過渡状態の判定がなさ
れ、その状態に見合ったスロットル弁遅延時間ＴＤＬＹ
が決定される。こののち、ステップＳ３１５に移行し、
今回の過渡判定フラグＸＴＲＡＮＪの状態をバックアッ
プフラグＸＴＲＡＮＪＢに格納し、本サブルーチンを終
了する。

【００２４】〈ＥＧＲ弁位置算出のサブルーチン：図７
参照〉ステップＳ４０１で、機関回転数信号ＮＥが読込
まれたのち、ステップＳ４０２に移行し、図５で設定さ
れた過渡検出フラグＸＤＬＹが１であるかが判定され
る。ステップＳ４０２の等号が成立しないときには、後
述のＥＧＲ弁速度算出処理を実行することなく、ステッ
プＳ４１１に移行し、過渡判定フラグＸＴＲＡＮＪが１
であるかが判定される。ステップＳ４１１の等号が成立
せず過渡と判定されないと、ステップＳ４１２に移行
し、ＥＧＲ弁モータ速度ＥＧＲＳＰＤを通常速度ＣＯＳ
ＰＤに設定する。次にステップＳ４１３に移行して、吸
気管負圧信号Ｐｍが読込まれたのち、ステップＳ４１４
に移行し、目標ＥＧＲ弁開度ＴＲＥＧＲが算出され、本
サブルーチンを終了する。ここで、目標ＥＧＲ弁開度Ｔ
ＲＥＧＲは、図８（ｃ）の機関回転数信号ＮＥ及び吸気
管負圧信号Ｐｍをパラメータとした二元マップより、機
関の運転領域毎の最適ＥＧＲ率となる目標ＥＧＲ弁開度
ＴＲＥＧＲが例えば、機関回転数信号ＮＥがα(rpm) で
吸気管負圧信号Ｐｍがβ(mmHg)の時の領域での目標ＥＧ
Ｒ弁開度ＴＲＥＧＲはγとなる。

【００２５】一方、ステップＳ４０２の等号が成立して
過渡と判定されると、ステップＳ４０３に移行し、加減
速判定フラグＸＡＣＣＥＬが１であるかが判定される。
ステップＳ４０３の等号が成立せず減速判定となると、
ステップＳ４０４に移行し、図５で算出された減速側遅
延時間ＤＥＤＬＹが読込まれたのち、ステップＳ４０５
に移行し、図８（ａ）に示すマップより減速側遅延時間
ＤＥＤＬＹをパラメータとして減速側ＥＧＲ弁速度ＤＥ
ＳＰＤが算出される。次にステップＳ４０６に移行し
て、減速側ＥＧＲ弁速度ＤＥＳＰＤをＲＡＭ９３のＥＧ
Ｒ弁モータ速度ＥＧＲＳＰＤ記憶領域に格納する。

【００２６】一方、ステップＳ４０３の等号が成立して
加速判定となると、ステップＳ４０７に移行し、図５で
算出された加速側遅延時間ＡＣＤＬＹが読込まれたの
ち、ステップＳ４０８に移行し、図８（ｂ）に示すマッ
プより加速側遅延時間ＡＣＤＬＹをパラメータとして加
速側ＥＧＲ弁速度ＡＣＳＰＤが算出される。次にステッ
プＳ４０９に移行して、加速側ＥＧＲ弁速度ＡＣＳＰＤ
をＲＡＭ９３のＥＧＲ弁モータ速度ＥＧＲＳＰＤ記憶領
域に格納する。ここで、加速側遅延時間ＡＣＤＬＹ及び
減速側遅延時間ＤＥＤＬＹは間接的に過渡の度合いを示
しており、この遅延時間を用いて過渡の度合いに見合っ
たＥＧＲ弁モータ速度ＥＧＲＳＰＤを設定するものであ
る。次にステップＳ４１０に移行して、過渡検出フラグ
ＸＤＬＹ＝０とされる。このように、過渡検出フラグＸ
ＤＬＹのＯＮ／ＯＦＦタイミングは、本サブルーチンで
過渡検出され、ＥＧＲ弁モータ速度ＥＧＲＳＰＤが設定
されている区間のみＯＮとなる。図９のタイミングチャ
ートに示すように、ＯＮであるＸＤＬＹ＝１のタイミン
グは、過渡判定フラグＸＴＲＡＮＪの立上がりエッジに
同期している。このような処理により運転状態に応じた
ＥＧＲ弁開度及びＥＧＲ弁モータ速度が決定されたの
ち、上述のステップＳ４１１に移行し、同様の処理が実
行される。

【００２７】〈スロットル弁開度算出のサブルーチン：
図１０参照〉ステップＳ５０１では、過渡判定フラグＸ
ＴＲＡＮＪが１であるかが判定される。ステップＳ５０
１の等号が成立せず過渡でないときには、ステップＳ５
０２に移行し、アクセルペダル開度信号ＡＰＯが読込ま
れる。次にステップＳ５０３に移行して、図１１（ａ）
に示すマップよりアクセルペダル開度信号ＡＰＯをパラ
メータとして目標スロットル弁開度ＴＴＨＲが算出され
る。次にステップＳ５０４に移行して、スロットル弁モ
ータ速度ＴＨＲＳＰＤが通常の速度ＮＯＳＰＤに設定さ
れ、本サブルーチンを終了する。一方、ステップＳ５０
１の等号が成立して過渡であるときには、ステップＳ５
０５に移行し、加減速判定フラグＸＡＣＣＥＬが１であ
るかが判定される。ステップＳ５０５の等号が成立せ
ず、減速判定であるとステップＳ５０６に移行し、図５
で算出されたスロットル弁遅延時間ＴＤＬＹが読込まれ
たのち、ステップＳ５０７に移行し、図１１（ｂ）に示
すマップよりスロットル弁遅延時間ＴＤＬＹをパラメー
タとして遅延時間に応じた減速側遅延制御スロットル弁
モータ速度ＳＴＨＤＥが算出される。次にステップＳ５
０８に移行して、減速側遅延制御スロットル弁モータ速
度ＳＴＨＤＥがＲＡＭ９３のスロットル弁モータ速度Ｔ
ＨＲＳＰＤ記憶領域に格納される。

【００２８】一方、ステップＳ５０５の等号が成立して
加速判定であるときには、ステップＳ５０９に移行し、
図５で算出されたスロットル弁遅延時間ＴＤＬＹが読込
まれたのち、ステップＳ５１０に移行し、図１１（ｃ）
に示すマップよりスロットル弁遅延時間ＴＤＬＹをパラ
メータとして遅延時間に応じた加速側遅延制御スロット
ル弁モータ速度ＳＴＨＡＣが算出される。次にステップ
Ｓ５１１に移行して、加速側遅延制御スロットル弁モー
タ速度ＳＴＨＡＣがＲＡＭ９３のスロットル弁モータ速
度ＴＨＲＳＰＤ記憶領域に格納される。このような処理
により運転状態及び過渡状態に応じたスロットル弁開度
及びスロットル弁モータ速度が決定されたのち、本サブ
ルーチンを終了する。

【００２９】〈スロットル弁駆動のサブルーチン：図１
２参照〉ステップＳ６０１で、カウンタＣ２ＭＳがイン
クリメントされたのち、ステップＳ６０２に移行し、カ
ウンタＣ２ＭＳが２ｍｓ以上であるかが判定される。ス
テップＳ６０２の不等号が成立しないときには、何も処
理が行われず本サブルーチンを終了する。一方、ステッ
プＳ６０２の不等号が成立するときには、ステップＳ６
０３に移行し、カウンタＣ２ＭＳが０にクリアされる。
なお、ステップＳ６０１、ステップＳ６０２及びステッ
プＳ６０３にて２ｍｓ周期が作られる。次にステップＳ
６０４に移行して、過渡判定フラグＸＴＲＡＮＪが１で
あるかが判定される。ステップＳ６０４の等号が成立せ
ず過渡でないときには、ステップＳ６０５に移行しディ
レイカウンタＣＤＬＹが０にクリアされる。次にステッ
プＳ６０６に移行して、スロットル弁モータ駆動周期か
否かの判定として、カウンタＣＣＯＮＴがスロットル弁
モータ速度ＴＨＲＳＰＤ以上であるかが判定される。ス
テップＳ６０６の不等号が成立せずスロットル弁モータ
が駆動周期に達していなければ、ステップＳ６０７に移
行し、カウンタＣＣＯＮＴがインクリメントされ、本サ
ブルーチンが終了する。

【００３０】一方、ステップＳ６０６の不等号が成立し
てスロットル弁モータが駆動周期に達していると、ステ
ップＳ６０８に移行し、カウンタＣＣＯＮＴが０にクリ
アされ、ステップＳ６０９に移行される。ステップＳ６
０９では、現在のスロットル弁開度ＣＴＨＲが目標スロ
ットル弁開度ＴＴＨＲ以上であるかが判定される。ステ
ップＳ６０９の不等号が成立せず現在のスロットル弁開
度ＣＴＨＲが目標スロットル弁開度ＴＴＨＲに到達して
いなければ、ステップＳ６１０で現在のスロットル弁開
度ＣＴＨＲをインクリメントしたのち、ステップＳ６１
１に移行し、スロットル弁モータが開側に１step（ステ
ッピングモータの開度における最小精度）駆動処理され
る。一方、ステップＳ６０９の不等号が成立して現在の
スロットル弁開度ＣＴＨＲが目標スロットル弁開度ＴＴ
ＨＲに到達していると、ステップＳ６１２に移行し、現
在のスロットル弁開度ＣＴＨＲが目標スロットル弁開度
ＴＴＨＲに等しいかが判定される。ステップＳ６１２の
等号が成立せず現在のスロットル弁開度ＣＴＨＲが目標
スロットル弁開度ＴＴＨＲを越えているときには、ステ
ップＳ６１３で現在のスロットル弁開度ＣＴＨＲをデク
リメントしたのち、ステップＳ６１４に移行し、スロッ
トル弁モータが閉側に１step駆動処理される。また、ス
テップＳ６１２の等号が成立して現在のスロットル弁開
度ＣＴＨＲが目標スロットル弁開度ＴＴＨＲに等しいな
らば、ステップＳ６１５、ステップＳ６１６へ移行し、
現在のスロットル弁開度位置がホールドされる。なお、
このホールド時には、ステッピングモータの停止トルク
確保のため所謂チョッピング処理される。ステップＳ６
１１、ステップＳ６１４及びステップＳ６１６の処理の
のち、上述のステップＳ６０７に移行し、同様にカウン
タＣＣＯＮＴがインクリメントされ、本サブルーチンを
終了する。このような処理により、過渡でない通常運転
状態のときには、現在のスロットル弁開度が目標スロッ
トル弁開度に一致するように、２ｍｓ毎に比較され駆動
等が行われるのである。

【００３１】一方、ステップＳ６０４の等号が成立して
過渡であるときには、ステップＳ６１７に移行し、ディ
レイカウンタＣＤＬＹがインクリメントされたのち、ス
テップＳ６１８に移行する。ステップＳ６１８では、デ
ィレイカウンタＣＤＬＹがスロットル弁遅延時間ＴＤＬ
Ｙ以上であるかが判定される。即ち、過渡判定されてか
らスロットル弁遅延時間ＴＤＬＹが経過しているか否か
が判定される。ステップＳ６１８の不等号が成立すると
きには、上述のステップＳ６０６に移行し、以下同様の
処理が実行される。一方、ステップＳ６１８の不等号が
成立しないときには、ステップＳ６１９に移行し、上述
のステップＳ６０６と同様にカウンタＣＣＯＮＴがスロ
ットル弁モータ速度ＴＨＲＳＰＤ以上であるかが判定さ
れる。ステップＳ６１９の不等号が成立するときには、
ステップＳ６２０に移行し、カウンタＣＣＯＮＴが０に
クリアされたのち、ステップＳ６２１に移行し、加減速
判定フラグＸＡＣＣＥＬが１であるかが判定される。ス
テップＳ６２１の等号が成立して加速側と判定される
と、上述のステップＳ６１０に移行し、以下同様の処理
が実行される。一方、ステップＳ６２１の等号が成立せ
ず減速側と判定されると、上述のステップＳ６１３に移
行し、以下同様の処理が実行される。このような処理に
より、過渡判定時には過渡の度合い応じたスロットル弁
遅延時間ＴＤＬＹだけオープンループ制御にて所定速度
でスロットル弁が開側または閉側に駆動されるものであ
る。

【００３２】〈ＥＧＲ弁駆動のサブルーチン：図１３参
照〉本サブルーチンは、図１２で説明したスロットル弁
駆動のサブルーチンに連動した２ｍｓ毎に実行される。
まず、ステップＳ７０１でカウンタＣ２ＭＳが２ｍｓで
あるかが判定される。ステップＳ７０１の等号が成立し
ないときには、何も処理を実行することなく本サブルー
チンを終了する。一方、ステップＳ７０１の等号が成立
するときには、ステップＳ７０２に移行し、過渡判定フ
ラグＸＴＲＡＮＪが１であるかが判定される。ステップ
Ｓ７０２の等号が成立せず過渡時でないときには、ステ
ップＳ７０３に移行し、カウンタＣＣＥＧＲがＥＧＲ弁
モータ速度ＥＧＲＳＰＤ以上であるかが判定される。即
ち、ＥＧＲ弁モータが駆動周期に達しているか否かが判
定される。ステップＳ７０３の不等号が成立しないとき
には、ステップＳ７０４に移行し、カウンタＣＣＥＧＲ
がインクリメントされ、本サブルーチンを終了する。

【００３３】一方、ステップＳ７０３の不等号が成立す
るときには、ステップＳ７０５でカウンタＣＣＥＧＲが
０にクリアされたのち、ステップＳ７０６に移行し、現
在のＥＧＲ弁開度ＣＥＧＲが目標ＥＧＲ弁開度ＴＲＥＧ
Ｒ以上であるかが判定される。ステップＳ７０６の不等
号が成立しないときには、ステップＳ７０７に移行し、
現在のＥＧＲ弁開度ＣＥＧＲがインクリメントされたの
ち、ステップＳ７０８に移行し、ＥＧＲ弁モータを開側
に１step（ステッピングモータの開度における最小精
度）駆動処理される。一方、ステップＳ７０６の不等号
が成立するときには、ステップＳ７０９に移行し、現在
のＥＧＲ弁開度ＣＥＧＲが目標ＥＧＲ弁開度ＴＲＥＧＲ
に等しいかが判定される。ステップＳ７０９の等号が成
立しないときには、ステップＳ７１０に移行し、現在の
ＥＧＲ弁開度ＣＥＧＲがデクリメントされたのち、ステ
ップＳ７１１に移行し、ＥＧＲ弁モータを閉側に１step
駆動処理される。また、ステップＳ７０９の等号が成立
して目標値と一致していると判定されると、ステップＳ
７１２、ステッブＳ７１３に移行し、現在のＥＧＲ弁開
度位置がホールドされる。ステップＳ７０８、ステップ
Ｓ７１１及びステップＳ７１３の処理が実行されたの
ち、上述のステップＳ７０４に移行し、以下同様に処理
される。このような処理により、過渡でない通常運転状
態のときには、現在のＥＧＲ弁開度が目標ＥＧＲ弁開度
に一致するように、２ｍｓ毎に比較され駆動等が行われ
るのである。

【００３４】一方、ステップＳ７０２の等号が成立して
過渡時と判定されると、ステップＳ７１４に移行し、デ
ィレイカウンタＣＤＬＹがスロットル弁遅延時間ＴＤＬ
Ｙ以上であるかが判定される。即ち、過渡判定されてか
らスロットル弁遅延時間ＴＤＬＹが経過しているか否か
が判定される。ステップＳ７１４の不等号が成立すると
きには、上述のステップＳ７０３に移行し、以下同様の
処理が実行される。一方、ステップＳ７１４の不等号が
成立しないときには、ステップＳ７１５に移行し、上述
のステップＳ７０３と同様に、カウンタＣＣＥＧＲがＥ
ＧＲ弁モータ速度ＥＧＲＳＰＤ以上であるかが判定され
る。即ち、ＥＧＲ弁モータが駆動周期に達しているか否
かが判定される。ステップＳ７０３の不等号が成立しな
いときには、上述のステップＳ７０４に移行し、以下同
様の処理が実行される。

【００３５】一方、ステップＳ７１５の不等号が成立す
るときには、ステップＳ７１６に移行し、カウンタＣＣ
ＥＧＲが０にクリアされたのち、ステップＳ７１７に移
行し、加減速判定フラグＸＡＣＣＥＬが１であるかが判
定される。ステップＳ７１７の等号が成立して加速時と
判定されると、上述のステップＳ７０７に移行し、以下
同様の処理が実行される。一方、ステップＳ７１７の等
号が成立せず減速時と判定されると、上述のステップＳ
７１０に移行し、以下同様の処理が実行される。このよ
うな処理により、過渡判定時には過渡の度合い応じたス
ロットル弁遅延時間ＴＤＬＹだけオープンループ制御に
て所定速度でＥＧＲ弁が開側または閉側に駆動されるも
のである。

【００３６】上述の制御によるスロットル弁及びＥＧＲ
弁の駆動の一例として加速時におけるタイミングチャー
トを、図１４に示す。本実施例によれば、ＥＧＲ弁開度
ＥＶＯの急峻な立上がりとスロットル弁開度ＴＡの遅延
時間における緩やかな立上がりとが達成され、ＥＧＲ量
における要求ＥＧＲ量と実際のＥＧＲ量とがほぼ一致さ
れることとなり、内燃機関の挙動変化時におけるドライ
バビリティ悪化を防止しつつ排気ガス中のＮＯx を低減
することができる。なお、図１４のタイミングチャート
では、内燃機関の挙動変化時として加速時におけるアク
セルペダル開度の変化に基づく各信号及びＥＧＲ量の変
化を示したが、内燃機関の挙動変化時として反対の減速
時では図１４のタイミングチャートの天地を逆にしたも
のとなり、同様に要求ＥＧＲ量と実際のＥＧＲ量が一致
されることとなる。

【００３７】このように、本発明の一実施例の内燃機関
のＥＧＲ制御装置は、内燃機関１の排気系から取出した
排気ガスの一部であるＥＧＲガスをＥＧＲ弁２を介して
吸気系に導入して燃焼温度を低下させ、排気ガス中のＮ
Ｏx 濃度を低減させるものにおいて、アクセルペダル開
度に基づきアクチュエータを用いて電気的に開閉される
スロットル弁３と、アクセルペダル開度の時間変化割合
に基づき車両に対する加減速要求状況を表す加減速量を
算出するＥＣＵ９のＣＰＵ９１で演算処理される過渡判
定ルーチンからなる加減速量演算手段と、前記加減速量
演算手段で算出された前記加減速量に基づき前記ＥＧＲ
ガスの吸気系への遅れ時間を推定し、前記遅れ時間に応
じてスロットル弁３の開閉の遅延時間を算出するＥＣＵ
９のＣＰＵ９１で演算処理されるスロットル弁遅延時間
算出ルーチンからなる遅延時間演算手段と、前記遅延時
間演算手段で算出された前記遅延時間に基づき前記スロ
ットル弁３の駆動速度を変更するＥＣＵ９のＣＰＵ９１
で演算処理されるスロットル弁駆動ルーチン及びスロッ
トルドライバ９９からなるスロットル弁駆動手段と、前
記加減速量演算手段で算出された前記加減速量に対応す
る応答速度で前記ＥＧＲ弁２を駆動するＥＣＵ９のＣＰ
Ｕ９１で演算処理されるＥＧＲ弁駆動ルーチン及びＥＧ
Ｒドライバ９８からなるＥＧＲ弁駆動手段とを具備する
ものである。

【００３８】したがって、アクセルペダル開度の時間変
化割合に基づくＥＧＲ弁開度の機械的遅れ及びＥＧＲガ
スの流体的遅れが考慮された見込み制御によりＥＧＲ弁
及びスロットル弁は開閉操作されることとなる。この見
込み制御とは、ＥＧＲ弁の開閉操作ではその駆動開始を
早めとし、スロットル弁の開閉操作では直ぐに通常の開
閉駆動とすることなく遅延時間を設け、その遅延時間内
は緩やかな駆動とし、その遅延時間を経過したのちに通
常駆動とするものである。

【００３９】故に、要求されるＥＧＲ量が実際のＥＧＲ
量とほぼ一致できるため、内燃機関の挙動変化時におけ
る排気ガス中のＮＯx が低減され、減速時にはＨＣが低
減される。また、このとき、ＥＧＲ弁の開閉操作が素早
く行われることによりドライバビリティ悪化も極力防止
されるのである。

【００４０】このように、上記実施例の加減速量演算手
段は、ＥＣＵ９のＣＰＵ９１で演算処理される過渡判定
ルーチンからなるとしたが、本発明を実施する場合に
は、これに限定されるものではなく、アクセルペダル開
度の時間変化割合に基づき車両に対する加減速要求状況
を表す加減速量を算出するものであれば良い。

【００４１】また、上記実施例の遅延時間演算手段は、
ＥＣＵ９のＣＰＵ９１で演算処理されるスロットル弁遅
延時間算出ルーチンからなるとしたが、本発明を実施す
る場合には、これに限定されるものではなく、加減速量
演算手段で算出された加減速量に基づきＥＧＲガスの吸
気系への遅れ時間を推定し、遅れ時間に応じてスロット
ル弁３の開閉の遅延時間を算出するものであれば良い。

【００４２】そして、上記実施例のスロットル弁駆動手
段は、ＥＣＵ９のＣＰＵ９１で演算処理されるスロット
ル弁駆動ルーチン及びスロットルドライバ９９からなる
としたが、本発明を実施する場合には、これに限定され
るものではなく、遅延時間演算手段で算出された遅延時
間に基づきスロットル弁３の駆動速度を変更するもので
あれば良い。

【００４３】更に、上記実施例のＥＧＲ弁駆動手段は、
ＥＣＵ９のＣＰＵ９１で演算処理されるＥＧＲ弁駆動ル
ーチン及びＥＧＲドライバ９８からなるとしたが、本発
明を実施する場合には、これに限定されるものではな
く、加減速量演算手段で算出された加減速量に対応する
応答速度でＥＧＲ弁２を駆動するものであれば良い。

【００４４】ところで、上述の実施例においては、アク
チュエータを用いて電気的に開閉される電子式ＥＧＲ弁
を採用した構成にて説明したが、バキュームモジュレー
タを用いた負圧駆動にて開閉される機械式ＥＧＲ弁を用
いても、同様な効果を得ることができる。この機械式Ｅ
ＧＲ弁を用いたときの内燃機関のＥＧＲ制御装置におい
て、ＥＣＵのＣＰＵで演算処理されるベースルーチンを
図１５に示す。この図１５のベースルーチンは、上述の
実施例の図３のベースルーチンからステップＳ４００及
びステップＳ７００を削除し、これらのサブルーチンで
ある図７のＥＧＲ弁位置算出のサブルーチン及び図１３
のＥＧＲ弁駆動のサブルーチンを削除したものである。
更に、図５のスロットル弁遅延時間ＴＤＬＹを機械式Ｅ
ＧＲ弁のＥＧＲガス遅れ相当に置換し、図１０のスロッ
トル弁遅延時間ＴＤＬＹに基づくスロットル弁モータ速
度を機械式ＥＧＲ弁に対応した速度に置換する。

【００４５】この場合にも、上述の実施例と同様に、要
求されるＥＧＲ量が実際のＥＧＲ量とほぼ一致できるこ
ととなり、内燃機関の挙動変化時における排気ガス中の
ＮＯx が低減される。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の内燃機関
のＥＧＲ制御装置は、アクセルペダル開度の時間変化割
合に基づき車両に対する加減速要求状況を表す加減速量
を算出する加減速量演算手段と、加減速量に基づきＥＧ
Ｒガスの吸気系への遅れ時間を推定し、遅れ時間に応じ
てスロットル弁の開閉の遅延時間を算出する遅延時間演
算手段と、遅延時間に基づきスロットル弁の駆動速度を
変更するスロットル弁駆動手段と、加減速量に対応する
応答速度でＥＧＲ弁を駆動するＥＧＲ弁駆動手段とを具
備しており、アクセルペダル開度の時間変化割合に基づ
き算出された加減速量が大きく急激なＥＧＲ弁への応答
要求となる過渡時であるとスロットル弁の駆動速度が遅
延時間だけ緩やかとされると共に、ＥＧＲ弁が加減速量
に対応した応答速度にて駆動される。これにより、内燃
機関の挙動変化時において、ＥＧＲ弁は過渡時であると
素早く開閉駆動され、ドライバビリティ悪化が防止され
ると共に、要求されるＥＧＲ量と実際に供給されるＥＧ
Ｒ量とのタイミングがほぼ一致するため加速時において
は排気ガス中のＮＯx が低減され、減速時にはＨＣが低
減されるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例にかかる内燃機関のＥ
ＧＲ制御装置の機械的構成を示す概略図である。

【図２】図２は本発明の一実施例にかかる内燃機関のＥ
ＧＲ制御装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図３】図３は本発明の一実施例にかかる内燃機関のＥ
ＧＲ制御装置のＥＧＲ制御のベースルーチンである。

【図４】図４は本発明の一実施例にかかる内燃機関のＥ
ＧＲ制御装置の過渡判定のサブルーチンである。

【図５】図５は本発明の一実施例にかかる内燃機関のＥ
ＧＲ制御装置のスロットル弁遅延時間算出のサブルーチ
ンである。

【図６】図６は図５のスロットル弁遅延時間算出のサブ
ルーチンで用いられるマップを示す図である。

【図７】図７は本発明の一実施例にかかる内燃機関のＥ
ＧＲ制御装置のＥＧＲ弁位置算出のサブルーチンであ
る。

【図８】図８は図７のＥＧＲ弁位置算出のサブルーチン
で用いられるマップを示す図である。

【図９】図９は本発明の一実施例にかかる内燃機関のＥ
ＧＲ制御装置におけるアクセルペダル開度ＡＰＯと過渡
判定フラグＸＴＲＡＮＪと過渡検出フラグＸＤＬＹとの
関係を示すタイミングチャートである。

【図１０】図１０は本発明の一実施例にかかる内燃機関
のＥＧＲ制御装置のスロットル弁開度算出のサブルーチ
ンである。

【図１１】図１１は図１０のスロットル弁開度算出のサ
ブルーチンで用いられるマップを示す図である。

【図１２】図１２は本発明の一実施例にかかる内燃機関
のＥＧＲ制御装置のスロットル弁駆動のサブルーチンで
ある。

【図１３】図１３は本発明の一実施例にかかる内燃機関
のＥＧＲ制御装置のＥＧＲ弁駆動のサブルーチンであ
る。

【図１４】図１４は本発明の一実施例にかかる内燃機関
のＥＧＲ制御装置におけるタイミングチャートである。

【図１５】図１５は本発明の他の実施例にかかる内燃機
関のＥＧＲ制御装置のベースルーチンである。

【図１６】図１６は従来の内燃機関のＥＧＲ制御装置に
おけるタイミングチャートである。

【符号の説明】

１ 内燃機関 ２ ＥＧＲ弁 ３ スロットル弁 ４ 回転角センサ ５ 吸気負圧センサ ６ アクセル開度センサ ７ スロットル開度センサ ８ ＥＧＲ弁位置センサ ９ ＥＣＵ（電子制御装置） ９１ ＣＰＵ ９８ ＥＧＲドライバ ９９ スロットルドライバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 25/07 Ｋ Ｒ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気系から取出した排気ガス
   の一部であるＥＧＲガスをＥＧＲ弁を介して吸気系に導
   入して燃焼温度を低下させ、排気ガス中の窒素酸化物濃
   度を低減させる内燃機関のＥＧＲ制御装置において、 アクセルペダル開度に基づきアクチュエータを用いて電
   気的に開閉されるスロットル弁と、 前記アクセルペダル開度の時間変化割合に基づき車両に
   対する加減速要求状況を表す加減速量を算出する加減速
   量演算手段と、 前記加減速量演算手段で算出された前記加減速量に基づ
   き前記ＥＧＲガスの吸気系への遅れ時間を推定し、前記
   遅れ時間に応じて前記スロットル弁の開閉の遅延時間を
   算出する遅延時間演算手段と、 前記遅延時間演算手段で算出された前記遅延時間に基づ
   き前記スロットル弁の駆動速度を変更するスロットル弁
   駆動手段と、 前記加減速量演算手段で算出された前記加減速量に対応
   する応答速度で前記ＥＧＲ弁を駆動するＥＧＲ弁駆動手
   段とを具備することを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御
   装置。