JPS6355354A - エンジンの排気ガス再循環制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 オ発明はディーゼルエンジンの排気ガス再循環（ＥＣ；
Ｒ）制８Ｉｌ装置に関し、特に針弁リフトセンサーによ
りエンジン回転数及び噴射期間を求め負荷の代用特性と
して排気ガス再循環制御を行うエンジンの排気ガス再循
環器；１８　’ｊｉ置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のエンジンの排気ガス再循環側？Ｉｎ装置を開示し
たものとしては、例えば、特開昭５９−７４３６４号公
報が挙げられるが、この排気ガス再循環制御装置では、
エンジンの燃料噴射量及び回転速度から求まる基本目標
排気ガス再循環率を、吸入外気ｆｆ！流量変化を求める
ことによって得られる排気ガス再循環率補正係数で補正
して目標排気ガス再Ｗｉ環率を算出し排気ガス再循環率
帰還制御を行おうとするものである。

この排気ガス再循環制御装置を含め、ディーゼルエンジ
ンの負荷を検出する方法として、アク七゛　ル開度信号
をポテンショメータにより発生させるものがよく用いら
れるが、ポテンショメータの取り付は等に伴うバラツキ
を含んでいるため、精度がよくない。そして更に、振動
の大きい場所に取り付けるためポテンショメータの摺動
部の摩耗等が問題になる。

これに代わる負荷検出手段として有望なものに、。

第６図に示すような噴射ノズル４０に針弁のリフトセン
サー（例えば、ホール素子でできたもの）４１を取り付
け、このセンサー４１からの電気信号を接続チューブ４
２中のワイヤ４３からコネクタ４４を介して取り出し、
その電気信号から噴射期間を測定し負荷を算出する方法
がある。

−ｉに、ディーゼルエンジンの排気ガス再Ｗｉ環制御に
おいて軽負荷時は多量の排気ガス再循環をかけるため通
常はアクセル開度がゼロのエンジンブレーキ（アイドル
）状態等の軽負荷時であっても排気ガス再循環はかけた
ままにしておく必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このようなエンジンブレーキ状態で上記の針弁リフトセ
ンサーを用いて排気ガス再循環制御を実行しようすると
、■排気ガス再循環をかけない、か又は■もう一つ別の
負荷検出手段を設けてエンジンブレーキ状態を検出する
必要があるが、前者の場合では過渡的な応答性に問題が
あり、後者の場合では当然システムが複雑で高価なもの
になってしまう。

従って、本願発明の目的は、アイドル状態であっても針
弁リフトセンサーの出力に無関係に排気ガス再ＩＩａ環
がかけられるエンジンの排気ガス再循環制御装置を提供
することに在る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決する手段として、本発明に係るエン
ジンの排気ガス再循環制御装置においては、針弁リフト
センサーと、このセンサーの出力によりエンジンｍｌ転
数及び噴射期間を求め排気ガス再Ｎ［弁への圧力の制御
を行うコントローラと、アイドル状態を検出する手段と
、該アイドル状態のときその針弁リフトセンサーの出力
と無関係に排気ガス再循環弁に一定の圧力を印加する手
段と、を備えている。

コントローラは、噴射期間がゼロとして求めた時、排気
ガス再循環弁の圧力制御のデユーティ比をゼロとするこ
とが好ましい。

〔作　用〕

本発明においては、アクセルペダルが踏まれていないア
クセル開度ゼロのアイドル状態を検出し、アイドル状態
検出時には、針弁リフトセンサーの出力によりエンジン
回転数及び噴射期間をコントローラが求めて負荷の代用
特性として行われる排気ガス再循環弁への圧力制御を無
効にして一定の圧力を排気ガス再循環弁に印加するよう
にしている。

コントローラが噴射期間−〇として求めたときには排気
ガス再循環弁の圧力制御のデユーティ比もゼロになるよ
うに制御される。

〔実施例〕

以下、本願発明に係るエンジンの排気ガス再循環制御装
置の一実施例を説明する。

第１図は本発明の実施例を示したもので、１はディーゼ
ルエンジンの１気筒部分、２は排気弁、３は第６図に示
したのと同し噴射ノズルで針弁リフトセンサー４を含む
もの、５は吸気管、６は排気管、７は排気ガス再循環弁
、８は排気ガス再循環パイプ、９はエアクリーナ、であ
る。

また、１０はＩ’１０装置１１．１２、ＣＰＵｌ３、及
びＲＯＭ−ＲＡＭのメモリ１４を含み針弁リフトセンサ
ー４からの電気信号を人力して排気ガス再循環制御信号
を発生するコントローラ、１５はコントローラ１０の出
力信号によって制御されてバキュームポンプ（Ｖ、Ｐ、
’）の制御負圧を（後述するバキュームスイッチング弁
２５を介して）排気ガス再循環弁７に送って制御するバ
キュームスイッチング弁である。

かかる閉ループにより排気ガス再循環制御ループが形成
されている。

加えて、２０はアクセルペダル、２１は噴射ポンプ、２
２はアクセルペダル２０に接続された噴射ポンプ２１の
コントロールレバー、２３はコントロールレバーによっ
て開閉されるマイクロスイッチ、２４はバッテリー、２
５はマイクロスイッチ２３を介してバッテリー２４から
の電源によって制御されてバキュームポンプ１６の負圧
を排気ガス再循環弁７へ伝えて制御するバキュームスイ
ッチング弁である。尚、上述したようにこの実施例では
、バキュームスイッチング弁１５の負圧出力はバキュー
ムスイッチング弁２５を介して排気ガス再循環弁７に伝
わるようになっている。

第１図の実施例において、アクセルペダル２０に接続さ
れた噴射ポンプ２１のコントロールレバー２２と、この
レバー２２が第２図に示す所定位置範囲に在るときオン
となって閉回路信号を発生するマイクロスイッチ２３と
、でアイドル状態検出手段が構成され、バキュームポン
プ１６と、マイクロスインチ２３を介してのバッテリー
２４の閉回路信号により付勢されバキュームスイッチン
グ弁１５の出力を無効にしバキュームポンプ１６の負圧
を専ら排気ガス再循環弁７に送るバキュームスイッチン
グ弁２５と、で一定負圧印加手段が構成されている。

第３図はコントローラ１０のメモリ１４に格納されたプ
ログラムのフローチャートを示す図で、このフローチャ
ートを参照しながら、まず排気ガス再循環制御の動作を
説明する。

まず、アイドル状態でないとき、即ち、アクセルペダル
２０が踏まれておりコントロールレバー２２は第２図に
示すようにマイクロスイッチ２３をオフにし、従って、
バキュームスイッチング弁２５は付勢されず、このとき
吸気管５と排気管６との途中に挿入された排気ガス再循
環弁７はバキュームスイッチング弁１５の出力ボートと
連通ずる。バキュームスイッチング弁１５はコントロー
ラＩＯの出力信号によりバキュームポンプ１６と連通ず
るか又は大気開放になるのでコントローラ１０の出力パ
ルスのデユーティ比（衝撃係数）を変えることで任意の
負圧が得られる。排気ガス再循環弁７はバキュームポン
プ１６からバキュームスイッチング弁１５及び／又は２
５を介して負圧を供給することにより弁が開いて排気ガ
スの還流を行うものである。

コントローラ１０は噴射ノズル３に内蔵された針弁リフ
トセンサー４の出力パルスを入力してパルス間の周期を
演算することによりエンジン回転数が分り、またそのパ
ルスがオンになっている時間幅を測ってパルス周期との
デユーティ比をとると噴射期間が分かる。

例えば、針弁リフトセンサー４からのパルスのパルス周
期をＴｌ（秒）とすると、このパルスは２回転に１回発
生するからエンジン回転ＤＮは、で求められ、またパル
ス幅を７２（秒）とすると噴射期間θは、 となる。

コントローラｌＯのＲＯＭメモリ１４の中にはエンジン
回転数Ｎと噴射期間θとをパラメータとしてバキューム
スイッチング弁１５を駆動するパルスのデユーティ□比
を決定する３次元マツプが記憶されており、従って、針
弁リフトセンサー４の出力信号により弁１５をデユーテ
ィ比駆動して排気ガス再循環弁７にバキュームポンプ１
６からの負圧を任意の値に制御して送ることができる。

この過程が第３図のフローチャートのステップ３１〜Ｓ
４に記述されている。

このように、針弁リフトセンサー４のみによる排気ガス
再循環特性が第４図（ａ）に示されている。

次に、コントロールレバー２２がアイドル状態、即ち、
アクセルペダル２０が放された状態のときは、バキュー
ムスイッチング弁２５は噴射ポンプ２１に装着されたマ
イクロスイッチ２３が閉じることによりバッテリー２４
からの電流が供給されて付勢され以て排気ガス再循環弁
７にバキュームポンプ１６の負圧を供給する。この場合
、バキュームスイッチング弁２５はマイクロスイッチ２
３によってオン／オフされるだけであるので、オンのと
きは全開となってバキュームポンプ１６の一定の負圧を
排気ガス再循環弁７に印加することとなる。

このようなマイクロスインチ２３のみによる排気ガス再
循環特性が第４図（ｂ）に示されている。

尚、上記の３次元マツプは第５図に示すように回転数Ｎ
と噴射期間θが決まった時に最適の排気ガス再１ｙＪｉ
が得られるようにデユーティ比のデータを入れておけば
よいが、θ＝Ｏのときのデユーティ比は必ず０にする必
要がある。ただし実際には、θ＝０のときは当然アクセ
ル開度も０であるからバキュームスイッチング弁２５に
よりバキュームポンプ１６と排気ガス再ｖ８環弁７とは
連通してしまうので排気ガス再循環弁７はバキュームス
イッチング弁１５のデユーティ比にかかわらず全開に成
っている。ところが、針弁リフトセンサー４が断線等の
故障のときはθは不明であるから、高負荷でも排気ガス
再循環がかかってしまう虞れがあるので、これを防止す
るため、上記のようにθ＝Ｏのときはデユーティ比のデ
ータを０にして排気ガス再循環弁を閉じておく必要があ
る。

第４図（Ｃ）にはエンジン負荷と排気ガス再循環弁７の
開度との特性が示されており、ゾーンＩはマイクロスイ
ッチ２３により排気ガス再循環弁７が全開な領域を示し
、ゾーン■は針弁リフトセンサー４によりＲＯＭのマツ
プに書き込まれた回転数と負部によって排気ガス再循環
弁７が制御される領域、を示している。従って、針弁リ
フトセンサー４の故障時でもゾーン■の排気ガス再循環
は確保される。

尚、上記の実施例では、排気ガス再循環弁は負圧によっ
°ζ制御される場合を説明したが、これに限らず流体を
用いて正圧により制御することも容易に出来ることは当
業者には明らかであろう。

〔発明の効果〕

以上のように、本願発明では、アイドル状態のときは針
弁リフトセンサーの出力に無関係に一定の圧力を排気ガ
ス再循環弁に印加するようにしたので、アイドル状態の
ような軽負荷時でも多量の排気ガス再循環をかけること
ができ排気ガスの悪化が掻僅かで済む、また、噴射期間
がゼロのときはコントローラがデユーティ比をＯにする
ので、針弁リフトセ〉′サーの故障による過度の排気ガ
ス再循環の危険を防止できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るエンジンの排気ガス再循環制御
装置の一実施例を示すための図、第２図は、本発明にお
いて用いられるマイクロスイッチの動作を説明するため
の図、 第３図は、本発明のコントローラで実行されるプログラ
ムのフローチャート図、 第４図（ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の詳細な説明するた
めの図、 第５図は、コントローラのメモリに記憶された３次元マ
ツプを示す図、 第６図は、従来から用いられている噴射ノズルとこれに
内蔵された針弁リフトセンサーを示す断面図、である。 第１図において、１はディーゼルエンジン、３は噴射ノ
ズル、４は針弁リフトセンサー、６は排気管、７は排気
ガス再循環弁、ｌＯはコントローラ、１６はバキューム
ポンプ、２０はアクセルペダル、２１は噴射ポンプ、２
２はコントロールレバー、２３はマイクロスイッチ、２
５はバキュート′スイッチング弁、を示す。 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 特　許　出願人　　いすり自動車株式会社代理人　弁理
士　　茂　　泉　　１さ　　司第２図 第３図 第４図 第す図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　針弁リフトセンサーと、該センサーの出力によ
   りエンジン回転数及び噴射期間を求め排気ガス再循環弁
   への圧力の制御を行うコントローラと、アイドル状態を
   検出する手段と、該アイドル状態のとき前記針弁リフト
   センサーの出力と無関係に前記排気ガス再循環弁に一定
   の圧力を印加する手段と、を備えたことを特徴とするエ
   ンジンの排気ガス再循環制御装置。
2. （２）　前記コントローラが、ゼロの噴射期間を求めた
   とき、前記排気ガス再循環弁の圧力制御デューティ比を
   ゼロにするものである特許請求の範囲第１項記載のエン
   ジンの排気ガス再循環制御装置。
3. （３）　前記アイドル状態検出手段が、アクセルペダル
   に接続された噴射ポンプのコントロールレバーと、この
   レバーが所定位置範囲に在るとき閉回路信号を発生する
   マイクロスイッチと、で構成される特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載のエンジンの排気ガス再循環制御装置
   。
4. （４）　前記一定圧力印加手段が、バキュームポンプと
   、前記マイクロスイッチからの閉回路信号により付勢さ
   れ前記針弁リフトセンサーの出力による前記排気ガス再
   循環弁への負圧の制御を無効にして前記バキュームポン
   プの一定の負圧のみを前記排気ガス再循環弁に送るバキ
   ュームスイッチング弁と、で構成される特許請求の範囲
   第３項記載のエンジンの排気ガス再循環制御装置。