JPS59105954A - 内燃機関の排気ガス再循環量制御装置 - Google Patents

内燃機関の排気ガス再循環量制御装置

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JPS59105954A
JPS59105954A JP57217164A JP21716482A JPS59105954A JP S59105954 A JPS59105954 A JP S59105954A JP 57217164 A JP57217164 A JP 57217164A JP 21716482 A JP21716482 A JP 21716482A JP S59105954 A JPS59105954 A JP S59105954A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
needle valve
driver
egr
exhaust gas
Prior art date
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Pending
Application number
JP57217164A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazumichi Tsutsumi
堤 和通
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP57217164A priority Critical patent/JPS59105954A/ja
Publication of JPS59105954A publication Critical patent/JPS59105954A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0077Control of the EGR valve or actuator, e.g. duty cycle, closed loop control of position
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車々とに搭載される内燃機関の排気ガス再
循環(以下単にEGRと称す)量を制御する装置に関す
る。
マイクロプロセッサなどにより構成てれた電子装置によ
る内燃機関制御の1つに叙上のEGR量の制御がある。
この制御においてばEGR通路通路段けられたニードル
弁の操作位置を内燃機関の運転状態により足められる目
標操作位置に帰還制御することによシ前記EGR量の制
御を行々うことが一般に行彦われでいた。すなわち、ニ
ードル弁の操作位置によ!DEGR通路の有効径が変化
し、この有効径に比例してEGR量が変わるので該操作
位置を所定の目標位置に帰還制御することにより該EG
R量を所望の値に制御しようとするものであった。
この種の従来例を第1図、第2図および第3図を参照し
て更に説明する。
第1図は従来の排気ガス再循環量制御装置において、E
GR通路通路段けられたニードル弁およびそれを駆動す
るアクチュエータを示す構成説明図であって、1はEG
R通路、2はニードル弁、3はニードル弁2の操作位置
を検出すべくポテンショメータにて構成された位置セン
サ、4はニードル弁2を駆動するアクチュエータを示し
ている。
このアクチュエータ4ば、スプリング5およびダイヤフ
ラム6を主たる構成要素として形成された空気負圧にて
作動−する負圧モータ7、該負圧モータ7の作動負圧を
大気へ開放するJ iのバルブ8、および作動負圧を負
圧源(例えばインテークマニホルド負圧)へ開放する第
2のバルブ9にょ多構成されている。尚、第1図中、E
 G R通路1および負圧モータ7 ijその断面を示
している。
このような従来の排気ガス再循環量制御装置の構成によ
ると、例えば第1のバルブ8を開状態、第2のバルブ9
を閉状態に設定すると、負圧モータ7の作動負圧は第1
のバルブ8を弁して大気へ解放されるので、ダイヤフラ
ム6はスプリーング5の力により押し下げられ、それに
連動するニードル弁2がEGR通路1を閉じることにな
乙。
また、これとは逆に、第1のバルブ8を閉状態、第2の
バルブ9を開状態にすると、その作動負圧は第2のバル
ブ9を介して負圧源に解放されるので、ダイヤフラム6
はこの作動負圧により吸引さ几、それに連動するニード
ル弁2はEGR通路1を開くことになる。
次に、第1のバルブ8および第2の/<ルプ9を共に閉
状態にしだ時(徒、その作動負圧が負圧モータ7内に閉
じ込められるので、その圧力は変化せず、その直前の値
に保持され、従ってニードル弁2もその直前の位置に保
持される。
第2図は、前記ニードル弁2の位置を帰還制御する状態
を示すブロック図であって、該第2図において10は内
燃機関の例えば回転数や冷却水温などに応じてニードル
弁2の操作位置の目標値aを設定する設定器、11ばこ
の目標値aと位置センサ3にて知られるニードル弁2の
実位置すとの位ff18差Cに応じてアクチュエータ4
の第1の、バルブ8又は第2のバルブ9を開閉ffi:
I御する駆動器をそれぞれ示している。なお、この第2
図において、他の部分については第1図のものと同様で
あるので同じ符号を付して示す。
このような従来の装置の動作を更に第3図のタイミング
チャート((従って説明する。この第3図において、線
eは第2のバルブ9の開閉状態を示し、糺1fは第1の
バルブ8の開閉状態を示す。
今、時刻T、にて目標値aが内燃保間の動作状態の変化
に伴なって例えば上昇(E G 14通路1が開く方向
)したとすると、位置偏差C)は正方向に増大するので
あるが、駆動器11(址この位置偏差Cの増大に応動し
て第2のバルブ9を開く。その結果、前述したようにニ
ードル弁2の実位fm bは上昇し、やがて目標値aに
至りf■置偏差Cは無くなりこれに応動して駆動器11
は第2のバルブ9を閉じ、以後ニードル弁2はその位置
に保持さルる。
これとは逆に、時刻T2にて目標値aが−[i痺(EG
 R通路1が閉じる方向)したとすると、位置偏差Cは
負号間に増大するのであるが、駆動器11ばこれ6′(
応動じて第1のバルブ8を開く。その結果、ニードル弁
2の実位置すは下降し、やがて目標値aに至り11位置
偏偏差上無くなり、これに応動して駆動器11は第1の
バルブ8を閉じ、以後ニードル弁2はその位置に保持さ
れる。
従来の装置ハ、以上のようにしてニードル弁2が内燃機
関の運転状態に応じた所定の位置に制御され、これに応
じてしかるべさE G R:ntを得るようにされてい
た。
ところで、この肚の位置制御においては、主としてアク
チュエ〜り4および位置センサ3の耐久性の点から、位
置偏差Cが微少である範囲は不感帯りして、第1のバル
ブ8および第2のバルブ9をいずれも閉状態にし、位置
制御を保持状態として帰還制御を行々わない、という方
法が通常採られていた。すなわち、今、例えば位置偏差
Cが正方向に僅かに生じている状態で帰還制御を行:′
−Zつたとすると、第2のバルブ9が開かれるのである
が、このように位置偏差・毛が僅かである場合には、こ
の第2のバルブ9を開いた結果、オーバシュートを生じ
る可能性が充分ある。そして、このようにオーバシュー
トを生じたとすると、その結果第1のバルブ8が開かれ
るのであるが、今度は逆にアンダシュートを生じ、以後
この一連の反復動作を持続することとなるが、これはア
クチュエータ4、および位置センサ3を摩耗することと
なシ耐久上著しい悪影響をもたらすものである。このた
のに、MiJ述の不感帯が設けられるのであるが、これ
は前記説明のように、位置偏差Cが僅かである一合には
帰還制御を行なわないという手法であり、従って、位置
制御の定常状態における定常偏差を伴なうものである。
この不感帯に伴なう定常偏差に−EGR制御において次
のような問題を生じる。
す々わち、内燃)lり関においてはその全動作域におい
てE G Rを必要とするので1r:iなく、特定の領
域例えばアイドル動作域や低温度動作域などにおいては
このEGRばむしろ運転状態を損なうものとなるのであ
るが、前記定兇偏差はこの動作域においてもEGR量を
生じる可能性を含むものである。このECRを必要とし
ない動作域においては前記設定器10は零、換言すれば
ニードル弁2の実位置すが全閉位置となる目標値aを設
足するのであるが、この実位置すが僅か開き側にあり、
その偏差がCが不感帯以内である場合には、前述したよ
うに実位置すはその位置に保持されるので、EGR量が
生じた′−1,才となる。
従って、本発明の目的は、EGRを必要としない領域に
おいて(ゴこのEGRを完全に遮断し且つ必要とする領
域においてはニードル弁の位置制御の定常安定性を損う
ことのない内燃機関のEGR制御装置を提供することに
ある。
以下、本発明の内燃機関のEGR制御装置全添付図面に
示された好適な実施例全参照して更に詳にIBK説明す
る。
第4図には、本発明の内燃機関のEGR制御装訟の一実
施例が第2図と同様にブロック図で示されている。汝お
、この第4図において、第1図および第2図に示される
従来装置と同じ部分又は相当する部分は同一の符号を付
してその説明を省略する。
前記実施例のEGR制御装置は、前述の目標値aが零で
あるか否かを検出する全閉検出器20、およびこの全閉
検出器20の検出結果に応じ目標値aが零である時駆動
器11の作用によらず第1のバルブ8を開き、第2のバ
ルブ9を閉じる全閉駆動器30を含む。
このような実施例のEGR制御装置によると、内燃機関
の運転状態がE G Rを必要とし々い領域にあるとき
、目標値a i=j零すなわちニードル弁2の実位置す
が全閉となる値となるのであるが、この時1)IJ記全
全閉検出器20ぞのことを検出し、他力全罠−1駆動器
30はこの検出結果に応動して前記駆、動器11の作用
によらずに第1の・ぐルブ8を開き、且つ第2のバルブ
9を閉じるので、Ofj述したようにニードル−jf2
ばE G R通路を”IJじることとなる。この状態で
(低ニードル弁2(は駆動器11によらず12′1じ側
に制御されているので前記従来装置に見られたような位
置制御の定常偏差は無く、従ってEGRは完全に遮断さ
れている。次に、内燃機関の運転状態がECRを必要と
する領域にある時には、目標(if aは零でなくなる
のであるが、全閉検出器20ばこのことを検出し、この
検出結果に応答しで全閉駆動器30はその全閉;駆動作
用を停止する。従って、ニードル弁2は駆動器11によ
り位置制御され、この時の動作は前述した従来装置の場
合と同様と々る。
以上説明したように、本発明の内燃機関のEGR制御装
置によれば、ニードル弁の位置制御の目標値が等である
時位置偏差に依らずニードル弁を閉じ側に制御し、目標
値が零でない時は位置偏差に応じて位置制御するように
したので、EGR全必要としない領域においてはとのE
 G Rと完全に遮断し且つE C,Rを必要とする額
縁に1?ける位置制御の安定性を損うことがない。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の内燃機関用EGR制御装置におけるニー
ドル弁とアクチュエータを示す構成説明図、第2図は前
記従来のEGR制御装置を示すブロック図、第3図は第
1図および第2図に示された従来の上〕GR制御装置の
動作を説明するタイミングチーY−ト図、第4図は本発
明の一実施例における内燃機関のEGR制御装置を示す
第2図と同様なブロック図である。 1・・EGR通路、2・・・ニードル弁、3・・位置セ
ンサ、4・・・アクチュエータ、7・・・負圧モータ、
8・・・第1のバルブ、9・・・第2のiiバルブlO
・・・設定器、11・・駆動器、20・・・全閉検出器
、30・・・全j、?′;1駆動器。 なち−、図中同一符号は同−又は相操部分を示す3、。 代理人   葛  野  信  − 第1図 71          T2 1           j 第4図 手続袖正書(自発) 士し′[庁長官hi′ン 1、′1¥件の!、しJ<     ’4’、’+願昭
 57−217164;3.7山王をする者 代表者片山仁へ部 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 本願1ull書第7頁第17行に記載の「偏差がCが」
ヲ「偏差Cが」に訂正致し燻す。 7、添付書類の目録 以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 内燃機関の排気ガス再循環通路内に設けられ、該通路の
    有効径を連続的に変化するニードル弁と、該ニードル弁
    の位置を検出する位置センサと、前記内燃機関の運転状
    態に応じて所定の値を発生する目標値設定器と、この目
    標値が所定の値でない時、前記位置センサにて検出され
    た前記ニードル弁の位置をこの目標値に負帰還制御する
    第1の位置制御器と、前記目寡値が前記所定の値である
    時前記ニードル弁が前記排気ガス再循環通路を閉じ
JP57217164A 1982-12-10 1982-12-10 内燃機関の排気ガス再循環量制御装置 Pending JPS59105954A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0971113A2 (en) * 1998-07-06 2000-01-12 Eaton Corporation Exhaust Gas Recirculation system with improved control logic

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53107526A (en) * 1977-03-02 1978-09-19 Automob Antipollut & Saf Res Center Exhaust gas re-cycling device

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EP0971113A3 (en) * 1998-07-06 2002-05-02 Eaton Corporation Exhaust Gas Recirculation system with improved control logic

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