JPS6267266A - 内燃エンジンの排気還流制御方法 - Google Patents

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】 （技術分野） 本発明は内燃エンジンの排気還流制御方法に関し、特に
エンジンが加速又は減速の過渡運転状態にあるときの排
気還流制御方法に関する。

（発明の技術的背景とその問題点） 内燃エンジンの排気ガスの一部を吸気通路に還流させ、
エンジンから発生する有害ガスの一つである窒素酸化物
（ＮＯｘ）を低減させることを目的とする排気還流制御
方法として、エンジンの排気通路と吸気通路とを接続す
る排気還流路に排気還流弁を配設し、かつ吸気通路に還
流させる排気ガスの還流量を適宜量とするためにエンジ
ンの複数の運転パラメータ値（例えばスロットル弁下流
の吸気管内絶対圧とエンジン回転数）に応じた排気還流
弁の要求弁開度値を予め記憶装置に記憶し、エンジン運
転時における前記運転パラメータ値に応じて前記記憶装
置から読み出した要求弁開度値に基づき排気還流弁の実
弁開度値が弁開度目標値となるように排気還流弁を制御
する方法が知られている（例えば特開昭５７−１８８７
５３号公報）。

ところが、従来のす１気還流制御方法においては、エン
ジンの加速時又は減速時のように運転パラメータ値の変
化速度が大きい過渡運転時の運転状態に応じた要求弁開
度を得るようになっていないので、例えばＮＯｘの排出
が多い加速時にＮＯｘの排出を充分には低減できず、ま
た減速時には燃焼状態が不安定であるところに単に吸気
管内絶対圧等に基づく排気還流量が供給されるので、炉
焼状態が悪化してエンジンの運転性能を低下する。

（発明の１−１的） 本発明は斯かる問題を解決するためになされたもので、
加速時又は減速時のように運転パラメータ値の変化速度
が大きい過渡運転時の排気還流量の適正比を図ることが
できる内燃エンジンの排気還流制御方法を提供すること
を１］的とする。

（発明の構成） 上記１」的を達成するために、本発明によれば、内燃エ
ンジンの排気通路と吸気通路とを接続する排気還流路に
排気還流弁を配設し、かつ前記エンジンの複数の運転パ
ラメータ値に応じた前記排気還流弁の要求弁開度値を予
め記憶装置に記ｉａシ、エンジン運転時における前記運
転パラメータ値に応じて前記記憶装置から読み出した要
求弁開度値に基づき前記排気還流弁の弁開度を制御する
内燃エンジンの排気還流制御ノＪ法において、エンジン
の運転パラメータ値の変化速度の大きさに基づいてエン
ジンが過渡運転状態にあるか否かをＦ’ｌ別し、エンジ
ンが過渡運転状態にあるときには前記記憶装置から読み
出した前記要求弁開度値を補正することを特徴とする内
燃エンジンの排気還流制御方法が提供される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参明して説明する。

第１図は本発明の方法を実施する排気還流制御装置を組
み込んだキャブレタ式内燃エンジンの電子制御装置を示
す全体構成図である。

第１図において、符号５は例えば４気筒の内燃エンジン
であり、このエンジン５の吸気管４には大気吸入口１、
エアクリーナ２及びヘンナュリ７を備える周知のキャブ
レタ３が設けである。吸気管４のヘンナ１す７下流側に
はスロットル弁６が設けである。また、符号８は２次空
気供給通路であり、この２次空気供給通路８には一端が
ヘンチュＩＪ　７のト流側のエアクリーナ２に、他端が
吸気管４のスロットル弁６下流側に夫々連通し、その途
中には電磁弁９が介設されている。電磁弁９のソレノイ
ド９ａは電子コントロールユニット（以下ｒ　ＥＣ［Ｊ
　Ｊと云う）５０に接続されている。ソレノイド９ａが
ＲＣＬＪ５０により付勢制御されることにより電磁弁９
は２次空気供給量を制御するようになっている。−・方
、吸気管４のスロットル弁６Ｆ流側には絶対圧（ＰＲ）
センサ１０が設けてあり、この絶対圧センサ１０により
検出された絶対圧１８号はＥＣｔＪ５０送られる。

エンジン本体５にはエンジン水温（Ｔｗ）セン４）　１
２が設けられ、このセンサ１２はサーミスタ等からなり
、冷却水が充満しまたエンジン気筒周壁内に装着されＣ
１その検出水温信号をＥＣＬＩ５０に供給する。

エンジン回転数センサ（以下ｒＮｅセンサ」と云う）１
１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、エンジン回転数信号即ちエンジ
ンのクランク軸の１８０゜回転毎に所定クランク角度位
置で発生するパルス信号を出力するものであり、このパ
ルス信号は［尤ＣＵ３Ｏに送られる。

エンジン５の排気管１５には五元触媒３３が配置され排
気ガス中のＨＣ，Ｃｏ、及びＮＯｘ成分の浄化作用を行
なう。この三元触媒３３の一ト流側には０２センサ１４
が排気管１５に装着され、このセンサ１４は排気中の酸
素濃度を検出し、その検出値信号をＥＣＵ３Ｏに供給す
る。

次に、排気還流制御装置の一部を成す排気還流機構２０
について説明する。

この機構２０の排気還流路２１は、・端２１ａが排気管
１５の三元触媒３３Ｆ流側に、他端２１ｂが吸気管４の
スロットル弁６下流側に人々連通し７ている。この排気
還流路２１の途中には排気還流量を制御する排気還流弁
２２が介設されている。

そして、この排気還流弁２２は負圧応動装置２３のダイ
アフラム２３ａに作動的に連結されている。

負圧応動装置２３はダイアフラム２３ａにより画成され
る負圧室２３ｂと下室２３ｃとを有し、負圧室２３ｂに
挿着されたハネ２３ｄはダイアフラノ、２３ａを排気還
流弁２２が閉じる方に押圧している。下室２３ｃは空気
路２７を介して大気に連通し、負圧室２３ｂは絞りを有
する負圧路２４を介して吸気管４のスロットル弁６下流
側に連通し゛（いる。この負圧路２４の途中には電磁三
方弁２５が設りられており、電磁三方弁２５のソレノイ
ド２５ａが付勢されると、弁体２５ｂがフィルタ及び絞
りを備えた大気路２６を介して大気に連通ずる開口２５
ｃを閉成すると共に負圧路２４を開成状態とするので、
吸気管４のスロットル弁６下流側における負圧が負圧応
動装置２３の負圧室２３ｂに導入される。この結果、ダ
イアフラム２３ａの両面に圧力差が生しるので、ダイア
フラム２３ａはバネ２３ｄに抗して変位し、制御弁２２
を開弁させる。即ち、電磁三方弁２５のソレノイド２５
ａを付勢すると排気還流弁２２は開弁度合を増して排気
ガスの一部を排気還流路２１を介して吸気管４に還流さ
せる。一方、電磁三方弁２５のソレノイド２５ａが消勢
されると、弁体２５ｂが負圧路２４の開口２４ａを閉塞
すると共に開口２５Ｃを開成させるので、大気が負圧応
動装置２３の負圧室２３ｂに導入される。このときダイ
アフラム２３ａの両面に作用する圧力の差は略零となり
、ダイアフラム２３ａはバネ２３ｄによって押圧されて
変位し、排気還流弁２２を閉弁方向に移動させる。

即ち、電磁三方弁２５のソレノイド２５ａを消勢し続け
ると、排気還流弁２２は全閉となって排気ガスの還流を
遮断する。

電磁三方弁２５のソレノイド２５ａは電気的にＥＣＵ３
Ｏに接続されている。符号２８は負圧応動装置２３のダ
イアフラム２３ａに連結され、ダイアフラム２３ａの偏
倚量、即ち排気還流弁２２の実弁開度を検出する弁リフ
トセンサであり、該弁リフトセンサ２８も電気的にＥＣ
Ｕ３Ｏに接続されている。

ＥＣ１Ｊ５０は上述の各種センサからのエンジンパラメ
ータ借間等に基づいてエンジン運転状態を判別し、後述
する如く吸気管内絶対圧ＰＢとエンジン回転数Ｎｅとに
応じて設定される排気還流弁２２の要求弁開度値Ｌ＋Ａ
ｐから弁開度指令値ＬＣＭＤを導出し、この弁開度指令
値ＬＣＭＩ）と弁リフトセンサ２８によって検出された
排気還流弁２２の実弁開度値ＬＡＣＴとの偏差を零にす
るように上述の電磁三方弁２５にオン−オフ信号を供給
すると共に、０２センサ１４の出力信号に応じて電磁弁
９のデユーティ比を変えることにより２次空気供給量を
制御し、もって空燃比を所定値に制御する。

第２図は第１図のＥＣＵ３Ｏ内部の回路構成を示ず図で
、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、中央処理装置（以下ｒ
ｃＰＵＪという）５０３に第３図に示すフローチャート
記載のプログラムを開始させる割込信号及び該プログラ
ム実行タイミングの制御信号（ＴＤＣ信号）として供給
される一９＝ と共にＭｅカウンタ５０２にも供給される。Ｍｅカウン
タ５０２は、Ｎｅセンサ１０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、その針数値Ｍｅはエンジン回転数Ｎｅ
の逆数に比例する。Ｍｅカウンタ５０２はこの計数値Ｍ
ｅをデータバス５１０を介してＣＰＵ５０３に供給する
。

絶対圧（Ｐａ）センサ１０、エンジン水温センサ１２．
０２センサ１４、大気圧センサ３０、弁リフトセンサ２
８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、マルチプレ
クサ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。

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ｒＲＯＭＪ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、ＲＡＭ５０ＢにはＣ
Ｐ　ＬＪ　５０３での演算結果等を一時的に記憶し、Ｒ
ＯＭ５０７はＣＰ　ＬＪ　５０３で実行される後述する
排気還流制御の制御プログラム及び後述する弁リフトマ
ツプ（第４図）等を記憶している。

ＣＰ　Ｕ　５０３は、後述するようにこの制御プログラ
ムに従い、各種エンジンパラメータセンサからの出力信
号に応じてエンジンの運転状態を判別し、排気還流量を
制御する電磁三方弁２５のオン−オフ制御信号を駆動回
路５１１に供給すると共に、０−・センサ１４の出力信
号に応じて電磁弁９のデユーティ比を演算し、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たデユーティ比
で電磁弁９を付勢させる制御信号を該電磁弁９に供給し
、駆動回路５１１は電磁三方弁２５をオン−オフさせる
オン−オフ駆動信号を電磁三方弁２５にイ共給する。

次に、本発明に係る排気還流制御方法、即ち第２図のＣ
Ｐ　ＬＪ　５０３で実行される電磁一方弁２５の制御方
法を第３図に示すフローチャートを参照して説明する。

なお、本制御ツノ法は前述したようにＴＤＣ信号の発生
に同期し°Ｃ実行される。

まず、Ｎｅセンサ１１及びＰ　Ｂセンサ１０の各出力値
を検出しこれを読み込むとともに（ステノア’ｌ）　、
ＲＯＭ５０７に記憶しである弁リフトマツプから要求弁
開度値Ｌ　ＭＡｐを読み出ずくステップ２）。この弁リ
フトマツプは排気還流弁２２の要求弁開度値Ｉ、ＭＡｐ
をエンジン回転数Ｎｅと吸気管内絶対圧Ｐｅの関数とし
て設定したもので、第４図に示す如く、エンジン回転数
Ｎｅは例えば５００〜４０００ｒｐｍの範囲でＮ１〜Ｎ
１ｏとしてｌＯ段階設け、また吸気管内絶対圧ＰＢは例
えば６０〜６００　ｍｍ）Ｉｇの範囲でＰＢ６〜ＰＢＩ
ＩＩ、としてｌＯ段階もげである。

次いで、従来においてはこのようにして読み出した要求
弁開度値Ｉ　Ｍ　Ａ　ｐをそのまま弁開度指令値ＬＣＭ
Ｄとしていたのであるが、エンジンの過渡運転時では吸
気管内絶対圧ＰＢの変化度合が人きく排気還流量が大き
く変化することに鑑み、本発明では後述するステップ３
〜７の実行によってエンジンが過渡運転時にあるか否か
に応じて弁開度指令値Ｌ　ＣＭ　ｏを補正するものであ
る。

即ち、ステップ３ではエンジンが減速運転状態にあるか
否かを判別する。この判別方法は、この実施例では、吸
気管内絶対圧Ｐｓの変化度合、即ら前回ＴＩ″）Ｃ信Ｍ
入力時の検出ＰＢ値と今回ＴＤＣ信号入力時のＰＢ値間
の差ΔＰ８を用い（ステップ５の加速判別も間し）、偏
差へＰＢが所定判別値ΔＰ　Ｂ　ｏ　Ｅ　Ｃに対しΔＰ
Ｂ≦−ΔＰＢＤＥＣの関係にあれば減速と判別する。判
別結果が肯定（Ｙｅｓ）であれば前記ステップ２で読み
出した要求弁開度値ＬＭ△ｐから所定減量値ＬＤＥＣを
減算した値を弁開度指令値Ｌ　ＣＭ　Ｄとして設定しく
ステップ４）、ステップ８に進む。

−・方、ステップ３の判別結果が否定（Ｎｏ）であれば
次にステップ５においてエンジンが加速運転状態にある
か否かを判別する。前記偏差ΔＰＢが所定判別値ΔＰＢ
ＡＣＣに対しΔＰＢ≧ΔＰＢＡＣＣの関係にあれば加速
と判別する。判別結果が１゛ｆ定（Ｙｅｓ）であれば前
記ステップ２で読み出した要求弁開度値ＬＭＡｐに所定
増量値１、Ａ　ＣＣ，を加算した値を弁開度指令値Ｌ　
ＣＭ　ｏとして設定しくステップ６）、ステップ８に進
む。

また、ステップ５の判別結果が否定（Ｎｏ）の場合、つ
まり、エンジンが過渡運転状態でない場合には従来と同
様に前記ステップ２で読み出した要求弁開度値ＬＭＡｐ
をそのまま弁開度指令値ＬＣＭＤとして設定しくステッ
プ７）、ステップ８に進む。

最後にステップ８では、弁リフトセン号２Ｂにより検出
した排気還流弁２２の実弁開度（Ａ　１．ＡＣ７と以上
の如くして設定した弁開度指令値Ｌ　ＣＭ　ｌ）との偏
差に応じて電磁三方弁２５のオンオファ１−テイ比値を
決定し、本プログラムを終了する。

このように、本発明においては、エンジンが減速または
加速の過渡運転状態にあるときの弁開度指令値ＬＣＭＤ
はＲＯＭ５０７から読み出した要求弁開度値Ｌ　Ｍ　Ａ
　ｐを適宜量だけ減少または増加した値に設定されるの
で、減速時においては排気還流量の増加を抑制すること
により良好な燃焼状態を得、また加速時においてはＮＯ
ｘ成分の増加に対して排気還流量を増加することにより
ＮＯｘ排出の低減を図ることができる。

なお、上記実施例では過渡運転状態として減速と加速の
両者を判別するようにしたが、これは減速又は加速のい
ずれか一方を判別するようにしてもよい。また、加減速
の判別は吸気管内絶対圧の変化割合によさずとも、例え
ばスロットル弁開度の変化割合により行なってもよい。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、内燃エンジンの
複数の運転パラメータ値に応じた排気還流弁の要求弁開
度値を予め記憶装置に記憶し、エンジン運転時における
前記運転パラメータ値に応じて前記記憶装置から読み出
した要求弁開度値に基づき排気還流弁の弁開度を制御す
る内燃エンジンの排気還流制御方法において、エンジン
の運転パラメータ値の変化速度の大きさに基づいてエン
ジンが過渡運転状態にあるか否かを判別し、エンジンが
過渡運転状態にあるときには前記記憶装置から読み出し
た前記要求弁開度値を補正するようにしたので、エンジ
ンが例えば加速運転状態にあるときには排気還流量を増
加させてＮＯｘ排出の低減を図り、また減速運転状態に
あるときには排気還流量を減少させて燃焼状態の安定化
、運転性能の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する排気還流制御装置を備え
るキャブレタ式内燃エンジンの電子制御装置を示す全体
構成図、第２図は第１図のＥＣＵ３Ｏの回路構成を示す
ブロック図、第３図は本発明の排気還流制御方法を示す
フローチャート、第４図はエンジン回転数Ｎｅと吸気管
内絶対圧Ｐａの関数として設定される要求弁開度値ＬＭ
Ａｐのメモリマツプを示す図である。 ３・・・キャブレタ、４・・・吸気管、５・・・エンジ
ン、６・・・スロットル弁、７・・・ヘンチュリ、８・
・・２次空気供給通路、９・・・電磁弁、１０・・・絶
対圧（Ｐａ）センサ、１１・・・エンジン回転数（Ｎｏ
）センサ、１４・・・０２センサ、２０・・・排気還流
機構、２１・・・排気還流路、２２・・・排気還流弁、
２５・・・電磁三方弁、２８・・・弁リフトセンサ、５
０・・・電子コントロールユニット　（Ｅ　ＣＵ）。 出願人　　本田技研工業株式会社 代理人　　弁理士　渡　部　敏　彦 −１７＝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　内燃エンジンの排気通路と吸気通路とを接続する
   排気還流路に排気還流弁を配設し、かつ前記エンジンの
   複数の運転パラメータ値に応じた前記排気還流弁の要求
   弁開度値を予め記憶装置に記憶し、エンジン運転時にお
   ける前記運転パラメータ値に応じて前記記憶装置から読
   み出した要求弁開度値に基づき前記排気還流弁の弁開度
   を制御する内燃エンジンの排気還流制御方法において、
   エンジンの運転パラメータ値の変化速度の大きさに基づ
   いてエンジンが過渡運転状態にあるか否かを判別し、エ
   ンジンが過渡運転状態にあるときには前記記憶装置から
   読み出した前記要求弁開度値を補正することを特徴とす
   る内燃エンジンの排気還流制御方法。