JPH08165958A - 内燃機関の排気還流制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】内燃機関の排気還流制御装置において、エンジ
ンの過渡運転移行時や定常運転時での排気還流制御の応
答性を良好にし、排気性能や運転性の向上を図ることを
目的とする。 【構成】ＥＧＲ目標開度演算処理ルーチンにおいて、目
標開度を、目標ＥＧＲ率となる第１の目標開度と、この
第１の目標開度を、吸気の筒内への充填遅れ時定数より
も小さく、かつステップモータの逆転許容時間よりも大
きく設定されたなまし時定数によってなまし処理して得
た第２の目標開度とに分け、更に、現在開度と第１の目
標開度との差を絶対値として演算し、これが所定値を越
えた場合は過渡状態における急激な開度変化と判断して
第１の目標開度に基づきステップモータの駆動を制御す
ると共に、次回の演算に備えて、第２の目標開度を第１
の目標開度に更新し、現在開度と第１の目標開度との差
を絶対値が所定値を越えない場合は、ステップモータ逆
転による脱調を防止すべき定常状態と判定し、第２の目
標開度に基づきステップモータの駆動を制御するように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気還流
（以下、ＥＧＲと言う）制御装置に関し、特に、排気還
流量調整弁を駆動してその開度を制御するステップモー
タの駆動制御技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関（以下、エンジン）にお
いて、ＮＯｘの発生量を低減する技術の一つとして、排
気の一部を吸気系に還流させる排気還流（以下、ＥＧ
Ｒ）制御装置が知られている。従来のＥＧＲ制御装置と
しては、次のようなものがある。

【０００３】即ち、コントロールユニットにより、水温
センサ及びスロットルセンサの出力から、ＥＧＲ条件で
あることを判定し、ＥＧＲ条件を満たしていれば、エア
フローセンサとクランク角センサからの出力信号に基づ
いてＥＧＲ量を演算決定し、排気系から排気の一部を吸
気系に導入するＥＧＲ通路に介装されたＥＧＲ量調整弁
（ＥＧＲバルブ）を駆動してその開度を制御するステッ
プモータにパルス信号を出力すると共に、点火時期に補
正を加える。

【０００４】このときのＥＧＲバルブ開度の目標値は、
エンジン回転数と負荷を表す燃料噴射パルス幅により目
標ＥＧＲバルブ開度マップを検索した結果を用いる手法
が一般的に知られている。又、ＥＧＲバルブの目標開度
が定常運転等で変わらない場合には、ＥＧＲバルブのリ
ターンスプリングによる閉弁力に抗してＥＧＲバルブ開
度を保持するために、最後に励磁された相の通電を継続
する。

【０００５】このとき、アクチュエータであるステップ
モータは、その構造上、永久磁石で構成されるロータの
イナーシャと、ロータとコイル間で発生する磁気バネ力
により固有振動を持ち、特に連続的に開駆動或いは閉駆
動を行った直後に停止を行った場合には、実位置は減衰
振動となり、極めて不安定な状態となる。この状態で、
開駆動から閉駆動へ、閉駆動から開駆動へとステップモ
ータを逆転駆動すると、ステップモータの脱調を引き起
こし、ＥＧＲバルブの目標開度と実開度に差が生じてし
まう。

【０００６】このような問題点を解消するため、従来、
特開平４−３０１１７０号公報に開示されたＥＧＲ制御
装置のように、ステップモータの駆動状態の移行時に固
定さた所定のディレイ時間を設け、前述した減衰振動が
十分に行われて、ステップモータの状態が安定するまで
逆転駆動を行わないようにした技術が知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＥＧＲ制御
装置にあっては、燃費改善や排気規制の対応等を目的に
エンジンの燃焼改善を施し、広い領域で高ＥＧＲ率を導
入しようとした場合には、目標ＥＧＲ開度マップはＥＧ
Ｒ領域の周辺では極端な傾斜を持つこととなり、又、コ
ントロールユニット内部のエンジン回転数と負荷を表す
パラメータは定常運転状態においても、ある程度の発振
を伴うことは周知の事実である。

【０００８】これにより、前記目標ＥＧＲ開度マップの
傾斜領域では今までに増して単位時間当たりの逆転回数
は増加するため、より確実なステップモータ駆動方法が
望まれる。一方、高ＥＧＲ領域におけるＥＧＲガスから
の受熱が増加すると、ステップモータの磁気バネ力は弱
くなるため、前記減衰振動の収束時間は常に一定ではな
い。

【０００９】従って、従来技術のように逆転時の駆動禁
止時間を状態別に固定したのでは、確実に逆転駆動時の
動作保証を行うために夫々の状態での逆転禁止時間をス
テップモータの最も脱調に厳しい状態に合わせて設定せ
ざるを得ず、このための実験工数が大きくなるばかり
か、必要以上の駆動禁止時間を設定するために、エンジ
ンの過渡移行時や定常でのＥＧＲバルブ応答性を悪化さ
せ、排気性能や運転性が悪化するという問題点があっ
た。

【００１０】本発明は以上のような従来の問題点に鑑
み、内燃機関の排気還流制御装置において、排気還流量
調整弁の目標開度を、エンジン要求から設定される第１
の目標開度と、該第１の目標開度に対して所定のなまし
処理を行った定常制御用の第２の目標開度とに分け、こ
れらを使い向けて、ステップモータの駆動を制御するこ
とにより、エンジンの過渡運転移行時や定常運転時での
排気還流制御の応答性を良好にし、排気性能や運転性の
向上を図ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の発明は、図１に示すように、排気系から排気の一部を
吸気系に導入する排気還流通路と、前記排気還流通路に
介装された排気還流量調整弁と、前記排気還流量調整弁
を駆動してその開度を制御するステップモータと、機関
運転状態に基づいて前記排気還流量調整弁の第１の目標
開度を演算する第１の目標開度演算手段と、前記第１の
目標開度演算手段により演算された第１の目標開度に対
して所定のなまし処理を施して前記排気還流量調整弁の
第２の目標開度を演算する第２の目標開度演算手段と、
前記第２の目標開度演算手段により演算された第２の目
標開度に基づいて前記ステップモータを駆動制御するス
テップモータ駆動制御手段と、を含んで構成され、前記
なまし処理の時定数を吸気の筒内への充填遅れ時定数よ
りも小さく、かつステップモータの逆転許容時間よりも
大きく設定した。

【００１２】請求項２記載の発明は、図１に示すよう
に、現在の排気還流量調整弁開度と第１の目標開度との
差を絶対値として演算する開度差絶対値演算手段と、前
記開度差絶対値演算手段により演算された開度差絶対値
と所定値とを比較する比較手段と、を備え、前記比較手
段の比較結果に基づいて、開度差絶対値が所定値を越え
た時には、前記ステップモータ駆動制御手段により、第
１の目標開度に基づいてステップモータを駆動制御し、
かつ第２の目標開度演算手段により演算される第２の目
標開度の初期値を第１の目標開度に更新する構成とし
た。

【００１３】請求項３記載の発明は、図１に示すよう
に、前記ステップモータの温度を直接的若しくは間接的
に検出するモータ温度検出手段と、前記モータ温度検出
手段により検出されたモータ温度に基づいて前記なまし
処理の時定数を可変する時定数可変手段と、を備えた。

【００１４】

【作用】請求項１記載の発明においては、運転状態に基
づいた第１の目標開度を、吸気の筒内への充填遅れ時定
数よりも小さく、かつステップモータの逆転許容時間よ
りも大きく設定されたなまし時定数によってなまし処理
して得た第２の目標開度に基づいて、ステップモータの
駆動が制御され、モータ減衰振動の収束時間が変化した
としても応答性を犠牲にすることなく、エンジンの定常
運転時でのステップモータの脱調を確実に防止できる。

【００１５】又、第２の目標開度の設定を行う制御定数
は物理的に求めることができ、実験工数が大きくなるこ
ともない。請求項２記載の発明においては、排気還流量
調整弁の現在開度と第１の目標開度との差が絶対値とし
て演算され、これが所定値を越えた場合は過渡状態にお
ける急激な開度変化と判断されて第１の目標開度に基づ
きステップモータの駆動が制御されると共に、次回の演
算に備えて、第２の目標開度が第１の目標開度に更新さ
れ、排気還流量調整弁の現在開度と第１の目標開度との
差を絶対値が所定値を越えない場合は、ステップモータ
逆転による脱調を防止すべき定常状態と判定されて第２
の目標開度に基づきステップモータの駆動が制御され
る。

【００１６】従って、モータ減衰振動の収束時間が変化
したとしても応答性を犠牲にすることなく、ステップモ
ータの脱調を確実に防止でき、エンジンの過渡運転移行
時や定常運転時でのＥＧＲ制御の応答性を悪化させるこ
とがなくなり、排気性能や運転性を向上することができ
る。請求項３記載の発明においては、例えばステップモ
ータの温度が高温になるほどステップモータの磁気ばね
力が小さくなるため、なまし時定数が小さくなるように
可変され、なまし時定数をステップモータの温度に応じ
て適切に設定できる。

【００１７】

【実施例】以下、添付された図面を参照して本発明を詳
述する。請求項１〜３記載の発明の一実施例の共通のシ
ステム構成を示す図２において、排気マニホールド１か
ら分岐して吸気マニホールド２が集合されるコレクタ２
Ａに連通されるＥＧＲ管３が設けられ、該ＥＧＲ管３に
はＥＧＲ量を調整するＥＧＲ量調整装置４を構成するＥ
ＧＲ量調整弁（以下、ＥＧＲバルブ）５が介装され、該
ＥＧＲバルブ５と共にＥＧＲ量調整装置４を構成するＥ
ＧＲバルブ駆動用のアクチュエータとしてのステップモ
ータ６が設けられている。

【００１８】吸気管２ａには、図示しないエアクリーナ
を介して導入される吸入空気流量を検出するエアフロメ
ータ７及びアクセルペダルと連動して吸入空気流量を制
御するスロットルバルブ８が設けられ、該スロットルバ
ルブ８をバイパスするバイパス通路９にはアイドル制御
バルブ１０が介装されている。吸気マニホールド２には
気筒毎に電磁式の燃料噴射弁１１が設けられている。前
記スロットルバルブ８には、該バルブ８の開度を検出す
るポテンショメータ式のスロットルセンサ８Ａが設けら
れている。

【００１９】前記燃料噴射弁１１は、マイクロコンピュ
ータを内蔵したコントロールユニット１２からの噴射パ
ルス信号によって開弁駆動し、燃料を噴射供給する。排
気マニホールド１の集合部には、排気中酸素濃度を検出
することによって吸入混合気の空燃比を検出する手段と
しての空燃比センサ（以下、Ｏ₂ センサ）１３が設けら
れている。

【００２０】前記Ｏ₂ センサ１３下流側の排気管１ａに
は、排気中のＨＣとＣＯ₂ とＮＯｘとを理論空燃比雰囲
気下で浄化処理する三元触媒１４が介装される。図示し
ないディストリビュータには、クランク角センサ１５が
内蔵されており、該クランク角センサ１５からエンジン
回転と同期して出力されるクランク角単位角信号を一定
時間カウントして、又は、クランク基準角信号の周期を
計測してエンジン回転速度を検出する。更に、冷却水温
度を検出する水温センサ１６が設けられている。

【００２１】尚、１７は点火プラグである。コントロー
ルユニット１２に内蔵されたエンジン制御コンピュータ
（ＥＣＵ）は、エアフロメータ７、スロットルセンサ８
Ａ及びクランク角センサ１５からの出力信号に基づい
て、燃料噴射量と点火時期とを演算決定し、燃料噴射弁
１１と点火プラグ１７に夫々パルス信号を出力する。

【００２２】このとき、ＥＣＵは、水温センサ１６やＯ
₂ センサ１３からの出力により燃料噴射量と点火時期に
補正を加える。一方、ＥＣＵは、エアフロメータ７、ク
ランク角センサ１５，水温センサ１６からの出力に基づ
いてＥＧＲ量を演算決定し、ＥＧＲバルブ５の駆動用ス
テップモータ６にパルスを出力する。

【００２３】ここで、ＥＣＵによる請求項１及び２記載
の発明の一実施例のＥＧＲ制御は図３及び図４のフロー
チャートに示す如く実行される。即ち、ＥＧＲ制御ルー
チンは、基本周期を１０ｍｓｅｃとする図３のＥＧＲ目
標開度演算処理ルーチンと、基本周期を４ｍｓｅｃとす
る図４のＥＧＲ駆動出力処理ルーチンとの２つのルーチ
ンから成っている。

【００２４】これら２つのルーチンの概略を説明する
と、ＥＧＲ目標開度演算処理ルーチンでは、ＥＧＲ実行
条件の判断、ＥＧＲ目標開度（第１の目標開度）と定常
制御用目標開度（第２の目標開度）の演算、前記ＥＧＲ
目標開度と現在のＥＧＲバルブ開度との差の絶対値の演
算、これによる第１と第２の２つの目標開度の選択、並
びに各演算補助変数値の更新を行う。

【００２５】又、ＥＧＲ駆動出力処理ルーチンでは、前
記ＥＧＲ目標開度演算処理ルーチンによって求められた
ＥＧＲ目標開度（第１の目標開度）と定常制御用目標開
度（第２の目標開度）のうちいずれかに基づいてＥＧＲ
バルブ駆動用のステップモータへの駆動出力制御又はホ
ールド出力を行い、この出力結果に対する各演算補助変
数の更新を行う。

【００２６】かかる２つのルーチンを詳述する。図３に
示したＥＧＲ目標開度演算処理ルーチンにおいては、先
ず、エンジン冷却水温やアイドルスイッチ等のエンジン
運転状態を検出し、ＥＧＲ制御を実行するか否かを判断
する。即ち、ステップ１（図においては、Ｓ１と略記す
る。以下同様）では、エンジン冷却水温Ｔｗやアイドル
スイッチ（ＳＷ）状態（ＯＮ，ＯＦＦ）を読み込み、ス
テップ２では、エンジン冷却水温ＴｗがＥＧＲ許可水温
を越えたか否かが判定される。ＴｗがＥＧＲ許可水温を
越え（Ｔｗ＞ＥＧＲ許可水温）であれば、ステップ３に
進み、Ｔｗ≦ＥＧＲ許可水温であれば、ステップ４に進
む。

【００２７】ステップ３では、アイドルスイッチがＯＮ
であるかＯＦＦであるかを判定し、アイドルスイッチが
ＯＦＦであれば、ステップ５に進み、ＯＮであれば、ス
テップ４に進む。上記のようにステップ５まで進んで、
ＥＧＲ制御を実行する場合は、ステップ５にて、エンジ
ン回転数Ｎｅと吸入空気量Ｔｐを読み込み、ステップ６
にて、読み込んだエンジン回転数Ｎｅと吸入空気量Ｔｐ
に基づいてＥＧＲバルブ５の目標開度ＳＴＡマップ（図
５参照）を検索し、ステップ７にてこの検索値をバルブ
目標開度ＳＴＡとしてストアする。ＥＧＲ制御を実行し
ない場合は、ステップ４にて、ＥＧＲカット時目標値を
ＥＧＲバルブ目標開度ＳＴＡとしてストアする。

【００２８】尚、図５の目標開度ＳＴＡマップは、前述
したように、燃費改善や排気規制の対応等を目的にエン
ジンの燃焼改善を施し、広い領域で高ＥＧＲ率を導入し
ようとした場合に、ＥＧＲ領域の周辺では極端な傾斜
（Ａ部）を持つものである。又、前記ＥＧＲカット時目
標開度はバルブ着座時の目標開度（所定値）である（初
期化時にＥＧＲバルブ位置を一定にするため、ＥＧＲバ
ルブ５の構造は原点より不感帯を持たせている）。

【００２９】ステップ８においては、定常制御用目標開
度ＳＴＡＤを演算する。この演算は、ＥＧＲ目標開度
（第１の目標開度）に対して所定のなまし処理を施して
定常制御用目標開度（第２の目標開度）を得るもので、
本実施例において、移動荷重平均の形で次のように示さ
れる。 ＳＴＡＤ＝ａ×ＳＴＡ＋ｂ×ＳＴＡＯ 但し、なまし時定数ａ，ｂは、０＜ａ及びｂ≦１かつａ
＋ｂ＝１の関係にある。

【００３０】この式でのＳＴＡＯは移動平均演算用のＳ
ＴＡＤの前回値である。但し、このときのなまし時定数
ａ，ｂは、吸入空気の筒内への充填遅れ時定数より小さ
く、かつステップモータの減衰振動収束時定数より大き
く設定される。ここで、一般に、吸入空気の筒内への充
填遅れ時定数は、約５００ｍｓｅｃ程度であり、ステッ
プモータの減衰振動収束時定数の１００ｍｓｅｃと比較
すると大きいことが判っている。この１００ｍｓｅｃ間
で逆転駆動を行うと、ステップモータは脱調を引き起こ
すが、仮に正常に駆動が行われたとしても、筒内に充填
される吸入空気中のＥＧＲ率の変化は微小である（図６
参照）。

【００３１】尚、勿論上記移動荷重平均演算に代えて、
他のディジタルローパスフィルタでもかまわない。この
他のディジタルローパスフィルタにおいては、例えば、
目標開度ＳＴＡに対してＦＦＴ処理を施し、カットオフ
周波数以上の帯域値に０を乗じた後に再び逆ＦＦＴ処理
を行ったものを定常制御用目標開度ＳＴＡＤとする。

【００３２】ステップ９においては、現在のＥＧＲバル
ブ開度ＳＭＯＮをモニタし、ステップ１０において、前
記ＥＧＲバルブ目標開度ＳＴＡと上記現在のＥＧＲバル
ブ開度ＳＭＯＮとの差を絶対値として演算する。これ
は、ＥＧＲバルブの開方向と閉方向で同様に定常，過渡
判定ができるようにするためである。

【００３３】この判定用の演算値は、吸入空気流量Ｑａ
の時間微分値或いはスロットルバルブ開度ＴＶＯの時間
微分値とエンジン回転数Ｎｅの時間微分値を同時に使っ
てもその効果は同じである。ステップ１１では、上記の
ように演算されたＳＴＡとＳＭＯＮとの差の絶対値が予
め設定された過渡判定しきい値を越えたか否かの判定を
行い、越えた場合には、ステップ１２に進んで、最終的
に駆動出力ルーチンに引き渡される指令開度ＳＴＡＣを
ＳＴＡとし、ステップ１３にて、次回の演算に備えて、
ＳＴＡＯ（ＳＴＡＤの前回値）をＳＴＡに初期化し、サ
ブルーチンから還る。

【００３４】一方、ＳＴＡとＳＭＯＮとの差の絶対値が
過渡判定しきい値を越えない場合には、ステップ１４に
進んで、指令開度ＳＴＡＣをＳＴＡＤとし、ステップ１
５にて、なまし処理を継続するためにＳＴＡＯ（ＳＴＡ
Ｄの前回値）をＳＴＡＤとして、サブルーチンから還
る。次に、図４に示したＥＧＲ駆動出力処理ルーチンに
おいては、先ず始めに、ステップ２０において現在の分
周タイマを読み込み、ステップ２１にてタイマが０とな
ったか否かをテストする。

【００３５】タイマが０となった場合には、ステップ２
２にて駆動周期の初期値をセットする。タイマが０とな
らない場合は、ステップ２３及び２４にて、分周タイマ
をディクリメントしてストアし、サブルーチンから還
る。ステップ２２後は、ステップ２５にて上記ＥＧＲ目
標開度演算処理ルーチンで与えられた指令開度ＳＴＡＣ
を読み込み、ステップ２６にて、指令開度ＳＴＡＣと現
在開度ＳＭＯＮとを比較する。

【００３６】ＳＴＡＣとＳＭＯＮとが等しい場合には、
ステップ２７のホールディング出力処理に、等しくない
場合は、ステップ２８の駆動出力処理に分岐して進む。
ステップ２８の駆動出力処理では、開又は閉方向に従っ
て、各ポート出力の切り換えを行い、ステップ２９に進
ん、出力後の現在開度ＳＭＯＮを更新してサブルーチン
から還る。

【００３７】一方、ステップ２７のホールディング出力
処理では、状態をそのまま保存してサブルーチンから還
る。以上の処理にて得られる各制御定数の動きを図７に
示す。次に、請求項３の発明の一実施例を説明する。こ
こで、図８はステップモータの動特性の温度変化を示し
ており、モータコイル温度が低い時と高い時とでは、高
いときほどモータの磁気ばね力が小さくなるため、ロー
タの減衰振動収束時間に差が生じる。

【００３８】そこで、この実施例では、ロータの減衰振
動収束時間に対応させて図３のフローチャートのステッ
プ８にて説明したなまし処理におけるなまし時定数ａ，
ｂを適切に設定するべく、このなまし時定数ａ，ｂをモ
ータの温度により可変するものであり、例えば、モータ
の温度を直接的若しくは間接的に検出する手段としての
図示しないモータコイル温度センサと、この検出温度に
よりなまし時定数を後述するなまし時定数テーブルから
検索する手段とが付加されている。

【００３９】即ち、図９のフローチャートにおいて、図
３のフローチャートと相違する点のみ説明すると、ステ
ップ１Ａにおいて、コイル温度センサの出力値Ｔｃを読
み込み、ステップ７Ａこれに応じて図１０に示したなま
し時定数テーブルから定常制御用目標開度を演算するた
めのなまし時定数ａを検索する。この検索値ａは、最大
値（ｍａｘ）と最小値（ｍｉｎ）と比較され、この範囲
にクリッピングされ、なまし時定数ｂは、１−ａにより
求められる。

【００４０】前記図１０のなまし時定数テーブルは、高
温になるほどステップモータの磁気ばね力が小さくなる
ため、なまし時定数が小さくなるように設定される。そ
して、定常制御用目標開度ＳＴＡＤは、求められたなま
し時定数ａ，ｂを使って演算され、以下フローチャート
と同様のステップを経て、指令開度値ＳＴＡＣが与えら
れる。

【００４１】又、前記モータの温度の検出手段として
は、前記モータコイル温度センサの替わりに、公知のＥ
ＧＲバルブ故障診断システムで用いられているＥＧＲバ
ルブ下流ガス温度センサを代用しても良い。このように
ＥＧＲバルブ下流ガス温度センサを代用した場合には、
ステップモータの故障診断と上記実施例の制御とをコス
トアップさせることなく実行できるという利点がある。

【００４２】以上の処理にて得られる各制御定数の動き
を図１１に示す。以上の実施例の構成によれば、ＥＧＲ
バルブの目標開度を、目標ＥＧＲ率となる（エンジン状
態に基づいた）第１の目標開度と、この第１の目標開度
を、モータの温度に応じて可変され（図９の実施例）、
吸気の筒内への充填遅れ時定数よりも小さく、かつステ
ップモータの逆転許容時間よりも大きく設定されたなま
し時定数によってなまし処理して得た第２の目標開度と
に分け、更に、ＥＧＲバルブの現在開度と第１の目標開
度との差を絶対値として演算し、これが所定値を越えた
場合は過渡状態における急激な開度変化と判断して第１
の目標開度に基づきステップモータの駆動を制御すると
共に、次回の演算に備えて、第２の目標開度を第１の目
標開度に更新し、ＥＧＲバルブの現在開度と第１の目標
開度との差を絶対値が所定値を越えない場合は、ステッ
プモータ逆転による脱調を防止すべき定常状態と判定
し、第２の目標開度に基づきステップモータの駆動を制
御するようにしたから、モータ減衰振動の収束時間が変
化したとしても応答性を犠牲にすることなく、ステップ
モータの脱調を確実に防止でき、エンジンの過渡運転移
行時や定常運転時でのＥＧＲ制御の応答性を悪化させる
ことがなくなり、排気性能や運転性を向上することがで
きる。

【００４３】又、第２の目標開度の設定を行う制御定数
は物理的に求めることができ、実験工数が大きくなるこ
ともない。上記の作用によって得られる具体的な効果に
ついては、図１２に示す。この図から明らかなように、
従来技術では、エンジンの過渡運転移行時や定常運転時
でのＥＧＲ制御の応答性を悪化させるため、ＮＯｘ排出
量が多い等排気性能が悪化するが、本発明の制御による
と、ＮＯｘ排出量を低減できる。

【００４４】更に、かかる実施例によると、次のような
効果もある。即ち、定常での目標開度に対して仮に充分
な応答をもってＥＧＲバルブの開度を追従させたとして
も、筒内に充填されるときのＥＧＲ率は吸気通路のコレ
クタの容積効果により微小変化であるため、必要以上の
ステップモータ駆動はＥＧＲ率に影響を与えることなく
耐久性を悪化させてしまう問題があるが、上記実施例の
制御によると、筒内に充填されるＥＧＲ率を予測しなが
ら制御できるため、上記の問題を解決でき、耐久性の向
上を図れる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、排気還流量調整弁の運転状態に基づいた第
１の目標開度を、吸気の筒内への充填遅れ時定数よりも
小さく、かつステップモータの逆転許容時間よりも大き
く設定されたなまし時定数によってなまし処理して得た
第２の目標開度に基づいて、ステップモータの駆動を制
御するようにしたから、モータ減衰振動の収束時間が変
化したとしても応答性を犠牲にすることなく、エンジン
の定常運転時でのステップモータの脱調を確実に防止で
き、第２の目標開度の設定を行う制御定数は物理的に求
めることができ、実験工数の低減を図れる。

【００４６】請求項２記載の発明によれば、排気還流量
調整弁の現在開度と第１の目標開度との差が絶対値とし
て演算され、これが所定値を越えた場合は過渡状態にお
ける急激な開度変化と判断されて第１の目標開度に基づ
きステップモータの駆動を制御すると共に、次回の演算
に備えて、第２の目標開度が第１の目標開度に更新さ
れ、排気還流量調整弁の現在開度と第１の目標開度との
差を絶対値が所定値を越えない場合は、ステップモータ
逆転による脱調を防止すべき定常状態と判定されて第２
の目標開度に基づきステップモータの駆動を制御するよ
うにしたから、モータ減衰振動の収束時間が変化したと
しても応答性を犠牲にすることなく、ステップモータの
脱調を確実に防止でき、エンジンの過渡運転移行時や定
常運転時でのＥＧＲ制御の応答性を悪化させることがな
くなり、排気性能や運転性を向上することができる。

【００４７】請求項３記載の発明によれば、なまし時定
数をステップモータの温度に応じて適切に設定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 請求項１〜３記載の発明の共通の構成図

【図２】 請求項１〜３の発明の一実施例の共通のシス
テム図

【図３】 請求項１及び２記載の発明の一実施例の制御
内容を示すフローチャート（ＥＧＲ目標開度演算処理ル
ーチン）

【図４】 請求項１及び２記載の発明の一実施例の制御
内容を示すフローチャート（ＥＧＲ駆動出力処理ルーチ
ン）

【図５】 ＥＧＲバルブの目標開度マップ

【図６】 吸入空気の筒内への充填遅れ時定数、ステッ
プモータの減衰振動収束時定数及びＥＧＲ率との関係を
示す図

【図７】 図３及び図４の実施例における各制御定数の
動きを示す図

【図８】 ステップモータの動特性の温度変化を示す図

【図９】 請求項３記載の発明の一実施例の制御内容を
示すフローチャート（ＥＧＲ目標開度演算処理ルーチ
ン）

【図10】 なまし時定数テーブルを示す図

【図11】 図９の実施例における各制御定数の動きを示
す図

【図12】 本発明の効果を説明するタイムチャート

【符号の説明】

１ 排気マニホールド ２ 吸気マニホールド ３ ＥＧＲ管 ５ ＥＧＲバルブ ６ ステップモータ １２ コントロールユニット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】排気系から排気の一部を吸気系に導入する
   排気還流通路と、 前記排気還流通路に介装された排気還流量調整弁と、 前記排気還流量調整弁を駆動してその開度を制御するス
   テップモータと、 機関運転状態に基づいて前記排気還流量調整弁の第１の
   目標開度を演算する第１の目標開度演算手段と、 前記第１の目標開度演算手段により演算された第１の目
   標開度に対して所定のなまし処理を施して前記排気還流
   量調整弁の第２の目標開度を演算する第２の目標開度演
   算手段と、 前記第２の目標開度演算手段により演算された第２の目
   標開度に基づいて前記ステップモータを駆動制御するス
   テップモータ駆動制御手段と、 を含んで構成され、 前記なまし処理の時定数を吸気の筒内への充填遅れ時定
   数よりも小さく、かつステップモータの逆転許容時間よ
   りも大きく設定したことを特徴とする内燃機関の排気還
   流制御装置。
2. 【請求項２】現在の排気還流量調整弁開度と第１の目標
   開度との差を絶対値として演算する開度差絶対値演算手
   段と、 前記開度差絶対値演算手段により演算された開度差絶対
   値と所定値とを比較する比較手段と、 を備え、 前記比較手段の比較結果に基づいて、開度差絶対値が所
   定値を越えた時には、前記ステップモータ駆動制御手段
   により、第１の目標開度に基づいてステップモータを駆
   動制御し、かつ第２の目標開度演算手段により演算され
   る第２の目標開度の初期値を第１の目標開度に更新する
   構成とした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。
3. 【請求項３】前記ステップモータの温度を直接的若しく
   は間接的に検出するモータ温度検出手段と、 前記モータ温度検出手段により検出されたモータ温度に
   基づいて前記なまし処理の時定数を可変する時定数可変
   手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機
   関の排気還流制御装置。