JPS6143543B2 - - Google Patents

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JPS6143543B2
JPS6143543B2 JP54058679A JP5867979A JPS6143543B2 JP S6143543 B2 JPS6143543 B2 JP S6143543B2 JP 54058679 A JP54058679 A JP 54058679A JP 5867979 A JP5867979 A JP 5867979A JP S6143543 B2 JPS6143543 B2 JP S6143543B2
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solenoid valve
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egr
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Yukio Hayakawa
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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]
    • 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
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
    • F02M26/55—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators
    • F02M26/56—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves
    • F02M26/57—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves using electronic means, e.g. electromagnetic valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • 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
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両用内燃機関の排気還流制御装置に
関し、特に内燃機関の排気管と吸気管との間の連
通路を開閉制御する排気還流弁と、該排気還流弁
に作用する負圧を調整するパルス電磁弁と、機関
運転状態に応じて上記パルス電磁弁の開閉を制御
するコントロールユニツトとを有し、機関運転状
態に応じて所要排気還流値を得る開度をコントロ
ールユニツトがパルス電磁弁に指令する排気還流
制御装置に関する。
上述の排気還流制御装置においては、機関運転
状態に応じて負圧を制御して排気還流弁に作用さ
せて所要の排気還流値を得る。このため、機関運
転状態が上記の排気還流制御を行なう運転状態と
なつてから実際に排気還流弁が所要開度となるま
でに要する時間が比較的長く、排気還流の時間遅
れが生ずる。
本発明の目的は、上述の時間遅れの生じない排
気還流制御装置を提供するにある。
本発明による内燃機関の排気還流制御装置は、
上記パルス電磁弁をデユーテイー制御して上記排
気還流弁の開度を機関の運転状態に応じた値に制
御し、かつ上記の排気還流を開始するに先だつて
上記パルス電磁弁を上記排気還流弁を開く方向に
所定時間連続して作動させる制御信号を上記パル
ス電磁弁に送るように構成している。
例えば、本発明の実施例では、車両がある車
速、例えば８Km/h以上で走行中絞り弁が全閉、
即ちアイドル開度から開いた瞬間にパルス電磁弁
を運転性に悪影響を生じない程度の一定時間、例
えば0.2秒間だけ全閉、例えばオフデユーテイー
100％とする。これによつて、コントロールユニ
ツトから要求排気還流値がパルス電磁弁に到達し
て排気還流弁を動作させる前に、該排気還流弁に
対して直接負圧を作用させて排気還流弁を急速に
開く。これによつて、既知の装置の時間遅れを生
ずることなく、円滑な排気還流を行なうことがで
きる。
以下、本発明を例示とした実施例並びに図面に
ついて説明する。
第１図は本発明による排気還流制御装置の一実
施例図である。
第１図において、吸気管１と排気管２とを有す
るエンジン３の排気の一部を所要の時に排気還流
弁（EGR弁と称す）４によつて吸気管１内に還
流させる。
吸気管１には通常のエアクリーナ５、エアフロ
ーメータ６、絞り弁７、燃料インジエクタ８を有
し、アイドル制御弁９、エアレギユレータ９′が
絞り弁７の上下流間の圧力差に応答して所要の作
動を行なう。排気管２には触媒装置１１を有し排
気中の有害成分の酸化還元を行なう。
エンジン作動間の各制御入力１２を処理して出
力アクチユエータ１０を制御してEGR弁４を開
弁するコントロールユニツト１３を設ける。クラ
ンク軸１４の回転を感知して基準パルスと角度パ
ルスとをコントロールユニツト１３に供給するク
ランク角センサ１５を有する。エアフローメータ
６の空気流量出力１６、絞り弁７に連動して絞り
弁７の開閉の情報をコントロールユニツト１３に
供給する絞り弁スイツチ１８、エンジン冷却水温
センサ１９、排気の酸素濃度センサ２０、変速機
２１の出力軸に取付けた車速センサ２２の各出力
信号は制御入力１２としてコントロールユニツト
１３に供給される。
EGR弁４の開閉を制御する出力アクチユエー
タ１０は定圧弁２３、パルス電磁弁２５から成
る。なお、パルス電磁弁２４は、アイドル制御弁
９を制御してアイドル回転数を制御するものであ
り、本発明とは直接の関係はない。
定圧弁２３は吸気管１内の吸入負圧を導入して
ダイアフラムに保持されたばねによつて一定負圧
を得る弁である。
パルス電磁弁２５は一定周期の矩形波を作用さ
せて、その矩形波のデユーテイー即ち一定周期に
対する矩形波のオン時間又はオフ時間の割合（こ
れをオンデユーテイー又はオフデユーテイーと称
し％で表現する）を変化させることによつて、電
磁弁と一体になつたダイアフラムの開閉時間を変
化させる。これによつて定圧弁２３の発生する負
圧を漏らせて所要の負圧を得る。
すなわち、パルス電磁弁２５が開くと、定圧弁
２３の負圧が大気管（絞り弁７の上流部に開口し
ている管）に逃されるので、EGR弁４側の負圧
が減少し、逆にパルス電磁弁２５が閉じると
EGR弁４側の負圧が上昇する。したがつてパル
ス電磁弁２５をデユーテイー制御すれば、任意の
負圧をEGR弁４に与えることが出来る。
また、EGR弁４は、印加される負圧が大きく
なると開度が大きくなる。
したがつて、パルス電磁弁２５のオン時間の割
合を小さく（オンデユーテイーを小さく）すれ
ば、印加される負圧が増加してEGR弁４の開度
が大きくなる。
このように、パルス電磁弁２５をデユーテイー
制御することによつて定まる負圧をEGR弁４に
供給してEGR弁４の開度を定めることにより、
排気還流量を制御することが出来る。
なお、上記第１図の実施例においては、パルス
電磁弁２５のオン時間の割合が小さく（オンデユ
ーテイーが小さく）なると、負圧が増加して
EGR弁４の開度が大になる場合を例示したが、
逆に、パルス電磁弁２５のオンデユーテイーが大
きくなるにつれて、EGR弁４の開度を大にする
ように構成することも出来る。
例えば、第１図の構成のままで、EGR弁４と
して、印加される負圧が減少すると開度が大にな
る型式のもの（ダイアフラムの逆側に負圧を与え
るもの）を用いるか、あるいは、第１図において
前記の大気管にオリフイスを設け、かつ、パルス
電磁弁２５を定圧弁２３の出口（オリフイスを設
けてある位置）に設けることによつて、パルス電
磁弁２５のオンデユーテイーが大きくなるにつれ
てEGR弁４に印加する負圧が増加するように構
成すればよい。
次に、第１図の排気還流制御装置の作動を説明
する。
絞り弁スイツチ１８の開閉信号及び車速センサ
２２のパルス信号によつて絞り弁７の開閉状態及
び車速をコントロールユニツト１３に入力する。
本実施例では、車速がある速度、例えば８Km/
ｈ以上で走行中であり、絞り弁７が全閉即ちアイ
ドル開度から開になつた瞬間に、パルス電磁弁２
５のデユーテイー値を例えばオフデユーテイー
100％（電磁弁２５をずつと閉じる）にし、運転
性に悪影響を及ぼさない程度の一定時間、例えば
0.2秒間固定させる。オフデユーテイー100％とな
つているため、定圧弁２３の最大負圧がEGR弁
４に作用し、上記の0.2秒間にEGR弁４は急速に
開く。上記のごとく、EGR弁４に通常制御して
いる機関の運転パラメータに基づく信号により制
御される要求排気還流負圧が到達する以前に、
EGR弁４には要求負圧とは別の定圧弁２３の負
圧を直接作用させてEGR弁４を急速に開くこと
により、絞り弁７が閉位置から開となつた時の
EGR弁４の作動遅れを補正することが出来る。
一定時間、例えば0.2秒経過後は、パルス電磁
弁２５に対するオフデユーテイー100％の指令信
号は消滅し、パルス電磁弁２５のデユーテイー値
はコントロールユニツト１３からの定常指令信号
によつて制御される。従つて、過大排気還流値が
実際に作用することはない。
第２図は従来方式による、絞り弁スイツチ１８
がオフ（絞り弁がアイドル開度から開いた時オフ
となるスイツチ）になつてから要求EGR率が作
用するまでの経過を示し、第３図は本発明による
同様の経過を示す。第２図(1)に示す通り、絞り弁
７がアイドル開度から働いて絞り弁スイツチがオ
フになつた瞬間t1からコントロールユニツト１３
は要求EGR値を演算してパルス電磁弁２５のデ
ユーテイー値を定めてパルス電磁弁２５に指令す
る。従つて時間t1から△t′経過した時間t2におい
てパルス電磁弁のオフデユーテイー値が変化す
る。ここでパルス電磁弁２５からEGR弁４に負
圧が供給され、第２図(2)に示す通り、EGR弁４
の作動負圧は上昇を開始し、時間△t″後の時間t3
で所要負圧となる。第２図(3)に示す通り、EGR
率もEGR弁４の作動負圧変化と同様の変化を示
し、時間t3において所要EGR率となる。即ち、こ
の時間t3はスイツチ１８がオフになつた時間t1か
ら△t′＋△t″だけ経過した時間である。この場合
はEGRをかけたタイミングはほぼ時間t2であり、
△t″だけ遅れて実際に作用する。
第２図の既知の装置の欠点を修正するために、
第３図(1)に示す通り、車速が例えば８Km/h以上
である時に、絞り弁スイツチ１８がオフとなつた
瞬間にパルス電磁弁２５のデユーテイー値を0.2
秒だけオフデユーテイー100％とする。0.2秒経過
した後の時間t4から後はコントロールユニツトの
演算したオフデユーテイー値となる。パルス電磁
弁２５が0.2秒の間全閉となるため、定圧弁２３
の負圧はそのままEGR弁４に供給され、第３図
(2)に示す通りEGR弁４を作動負圧は急速に増加
し、EGR弁４は急速に開く。そのためEGR率も
第３図(3)に示す通り急激に増加し、EGRをかけ
たいタイミングt4付近ではほぼ理想のEGR率とな
る。
第２図、第３図を比較して明らかな通り、本実
施例では、絞り弁スイツチ１８がオフになつた時
に、一定時間だけパルス電磁弁２５のデユーテイ
ーを、所要EGR率に対する所要デユーテイー値
とは無関係に、オフデユーテイー100％とするこ
とにより、EGR弁４を急速に開き、EGRをかけ
たい時には所要EGR率とすることが出来るの
で、第２図に示した遅れ時間△t′＋△t″に対する
ほぼ完全な補正を行なうことが出来る。また、パ
ルス電磁弁２５をデユーテイー100％とする時間
を所定の短時間とすることによつて、EGR率が
一時的に過高となることを防ぐことは容易であ
る。
なお、前記のごとく、パルス電磁弁をオンデユ
ーテイー100％（オフデユーテイー０％）にする
ことによつてEGR弁４を急速に開くように構成
することも出来る。
以上のように、本発明によれば、機関の運転状
態に応じてパルス電磁弁をデユーテイー制御して
排気還流弁の開度を制御すると共に、機関運転状
態に応じた開弁パルスを該電磁弁へ供給する前
に、該パルス電磁弁を所定時間連続して排気還流
弁を開く方向に作動させる信号を出力するように
コントロールユニツトを構成したので、排気還流
弁が開弁する運転状態となつてから実際に排気還
流弁が所定開度となるまでの時間遅れ、すなわち
排気還流弁の開弁遅れを確実に防止でき、開弁遅
れにより生ずるNOxの発生を低減し排気の清浄
化がはかれる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による排気還流制御装置の一実
施例図、第２図は既知の装置のEGR立上りを示
す図、第３図は本発明によEGR立上りを示す図
である。 １…吸気管、２…排気管、３…エンジン、４…
排気還流弁、６…エアフローメータ、７…絞り
弁、８…燃料インジエクタ、１０…出力アクチユ
エータ、１２…制御入力、１３…コントロールユ
ニツト、１８…絞り弁スイツチ、１９…水温セン
サ、２１…変速機、２２…車速センサ、２２…定
圧弁、２５…パルス電磁弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 内燃機関の排気管と吸気管との間の連通路を
    開閉制御する排気還流弁と、該排気還流弁に作用
    する負圧を調整して排気還流弁の開度を制御する
    パルス電磁弁と、上記パルス電磁弁をデユーテイ
    ー制御して上記排気還流弁の開度を機関の運転状
    態に応じた値に制御し、かつ上記の排気還流を開
    始するに先だつて上記パルス電磁弁を上記排気還
    流弁を開く方向に所定時間連続して作動させる制
    御信号を上記パルス電磁弁に送る制御手段とを備
    えた内燃機関の排気還流制御装置。
JP5867979A 1979-05-15 1979-05-15 Exhaust-gas recirculation controlling system for internal combustion engine Granted JPS55151146A (en)

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GB8012112A GB2049037B (en) 1979-05-15 1980-04-11 System and method for controlling exhaust gas recirculation
US06/148,938 US4300516A (en) 1979-05-15 1980-05-12 System and method for controlling exhaust gas recirculation

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GB2049037B (en) 1983-03-30
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