JP2009287392A - 排ガス再循環バルブの制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】排ガス再循環バルブを無駄に交換・処分する必要がなく、排ガス再循環バルブの全開閉までの時間を確保できるとともに、ユーザーの不満を払拭し、異物が噛み込まれやすい条件を安易に設定しない排ガス再循環バルブの制御装置を提供する。
【解決手段】エンジン1の吸気通路3と排気通路10とを連通して排ガスの一部を吸気通路3に導入する排気還流通路20と、排気還流通路20に装着されるEGRバルブ30と、エンジン1やEGRバルブ30を制御する制御ユニット50とを備え、制御ユニット50は、EGRバルブ30の異常を検知する異常検知機能と、異常検知機能の異常検知に基づき、EGRバルブ30を通常の開閉とは別に強制的に開閉させるバルブ強制開閉機能とを発揮する。
【選択図】図1
【解決手段】エンジン1の吸気通路3と排気通路10とを連通して排ガスの一部を吸気通路3に導入する排気還流通路20と、排気還流通路20に装着されるEGRバルブ30と、エンジン1やEGRバルブ30を制御する制御ユニット50とを備え、制御ユニット50は、EGRバルブ30の異常を検知する異常検知機能と、異常検知機能の異常検知に基づき、EGRバルブ30を通常の開閉とは別に強制的に開閉させるバルブ強制開閉機能とを発揮する。
【選択図】図1
Description
この発明は、内燃機関の排ガスの一部を吸気系に戻す排ガス再循環バルブの制御装置に関するものである。
自動車の内燃機関であるエンジンのNOx(窒素酸化物)を減少させる場合には、幾つかの方法が採用されるが、その一つとして、エンジンの排ガスの一部を吸気系に戻す排ガス再循環法(EGR)があげられる。
係る排ガス再循環法を用いる従来の排ガス再循環装置は、エンジンの吸気通路と排気通路とを連通して排ガスの一部を吸気通路に導入する排気還流通路と、この排気還流通路に装着されるEGRバルブと、エンジンやEGRバルブを制御する制御ユニットとを備えて構成されている。EGRバルブは、制御ユニットの制御に基づき、エンジンの運転条件に応じて排ガスの排気還流量あるいは排気還流率が最適となるようにより開閉する(例えば、特許文献1参照)。
従来の排ガス再循環装置は、以上のように構成されているので、排気還流通路にEGRバルブが単に装着されるに止まり、EGRバルブの弁座と弁体との間に排ガス中の異物(例えば、切削粉やカーボン粒子等)が噛み込まれると、排ガスの漏れ不良が発生してエンジンにラフアイドルやエンストの不具合を発生させるという問題が生じる。
係る問題を解消する方法としては、(1)EGRバルブを交換する方法、(2)イグニッションONのエンジン始動時にEGRバルブを通常の開閉とは別に強制的に開閉させ、異物を除去する方法(同文献参照)が提案されている。しかしながら、(1)の方法の場合には、異物さえ除去すれば、EGRバルブを使用することができるにもかかわらず、EGRバルブを交換・処分することとなり、無駄が多いという課題が新たに生じることとなる。
また、(2)の方法の場合には、イグニッションONのエンジン始動時にEGRバルブを強制的に開閉するので、エンジンの完爆までの時間が短いため、EGRバルブの弁体の全閉、全開、再度の全閉までの時間を確保できないおそれがある。逆に、時間を確保するため、イグニッションONからエンジン始動までの時間を遅らせると、エンジン始動までに長時間を要し、ユーザが不満に思うおそれがある。さらに、異物の噛み込みが生じていないにもかかわらず、エンジンの運転中にEGRバルブを強制的に開閉させると、EGRバルブの弁座と弁体との間に異物が噛み込まれやすい条件を逆に設定してしまうという課題が新たに生じる。
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、排ガス再循環バルブを無駄に交換・処分する必要がなく、排ガス再循環バルブの全開閉までの時間を確保することができるとともに、ユーザの不満を払拭し、異物が噛み込まれやすい条件を安易に設定することのない排ガス再循環バルブの制御装置を提供することを目的としている。
この発明に係る排ガス再循環バルブの制御装置は、内燃機関の吸気通路と排気通路とを連通して排ガスの一部を吸気通路に導入する排気還流通路と、前記排気還流通路に設けられる排ガス再循環バルブと、前記排ガス再循環バルブの異常を検知する異常検知手段と、前記異常検知手段の異常検知に基づき、前記排ガス再循環バルブを開閉させるバルブ強制開閉手段とを備えたものである。
この発明によれば、噛み込み状態の異物の除去により、既存の排ガス再循環バルブをそのまま使用することができるので、排ガス再循環バルブを無駄に交換・処分する必要がないという優れた効果がある。また、排ガス再循環バルブの全開閉までの時間を確保することができるとともに、異物が噛み込まれやすい条件を安易に設定することがないという効果がある。
実施の形態1.
以下、図面を参照してこの発明の好ましい実施の形態を説明する。本実施の形態1における排ガス再循環バルブの制御装置は、図1ないし図3に示すように、自動車の内燃機関であるエンジン1の吸気通路3と排気通路10とを相互に連通して排ガスの一部(例えば、5〜20%)を吸気通路3に導入する排気還流通路20と、この排気還流通路20に装着されるステッパモータ型のEGRバルブ30と、エンジン1やEGRバルブ30等を制御する電子式の制御ユニット50とを備えて構成される。
以下、図面を参照してこの発明の好ましい実施の形態を説明する。本実施の形態1における排ガス再循環バルブの制御装置は、図1ないし図3に示すように、自動車の内燃機関であるエンジン1の吸気通路3と排気通路10とを相互に連通して排ガスの一部(例えば、5〜20%)を吸気通路3に導入する排気還流通路20と、この排気還流通路20に装着されるステッパモータ型のEGRバルブ30と、エンジン1やEGRバルブ30等を制御する電子式の制御ユニット50とを備えて構成される。
エンジン1は、3気筒、4気筒、6気筒、直列タイプ、水平対向タイプ等があるが、特に問うものではない。このエンジン1には図1に示すように、点火コイルやイグナイタ等からなる点火装置2が設置される。
吸気通路3は、例えば外気や混合気(図1の矢印参照)を流通させる金属パイプからなり、図1に示すように、上流部に、外気中の塵埃を除去するエアクリーナ4が接続され、このエアクリーナ4の下流には、吸い込み量を調整するスロットルバルブ6が回転可能に軸支され、インテークマニホールド9の各気筒にはインジェクタ5が装着されている。この吸気通路3には、スロットルバルブ6をバイパスするバイパス通路7が屈曲して接続され、このバイパス通路7には、アイドル回転速度制御バルブ8が装着される。
吸気通路3の下流部には、分岐したインテークマニホールド9が接続され、このインテークマニホールド9がエンジン1の各気筒に混合気を流入させる。こうして混合気は、エンジン1の各気筒に流入すると、火花を発生させる点火プラグにより燃焼し、燃焼後に排ガスとなる。
排気通路10は、例えば排ガス(図1の矢印参照)を流通させる金属パイプからなり、同図に示すように、上流部がエンジン1に接続され、下流部には、三次元触媒等からなる浄化装置11が接続されており、この浄化装置11により排ガスが浄化されて大気に放出されることとなる。
排気還流通路20は、例えば屈曲した金属パイプからなり、吸気通路3と排気通路10とに接続される。この排気還流通路20は、その吸気通路3側が吸気通路3のスロットルバルブ6よりも下流の部分に接続される。
EGRバルブ30は、図1や図2に示すように、排気還流通路20の一部に装着されるハウジング31と、このハウジング31の弁座38を開閉する弁体39と、この弁体39を上下動させるステッパモータ43とを備え、排気還流通路20を流通する排ガスの再循環量を制御して燃焼ガスの温度を下げるよう機能する。
ハウジング31は、基本的には略円筒形に形成されてその内部が上下二段の空間に区画され、この上下二段の空間を区画する区画板32の中心部には貫通孔33が穿孔されており、この貫通孔33には、円筒形のブシュ34が挿入されている。
ハウジング31の下部の空間を区画する周壁には、吸気通路3に連通する出力ポート35が穿孔され、下部の空間の底部が排気通路10に連通する入力ポート36に開口形成されており、これら出力ポート35と入力ポート36との間が還流通路37に区画形成される。この還流通路37の周縁部には、シール機能を発揮する平面略リング形のバルブシートが嵌着され、このバルブシートが弁座38を形成する。
弁体39は、ブシュ34を往復動可能に貫通するバルブシャフト40の下端部に装着支持され、このバルブシャフト40の上端部には、スプリングホルダ41が装着されており、このスプリングホルダ41とハウジング31との間には、弁座38の開口に弁体39を弾圧付勢するスプリング42が嵌入状態で介在される。
ステッパモータ43は、ハウジング31の上部に設置されて上部の空間を閉塞し、制御ユニット50の制御下で回転駆動する。モータシャフト44は、ステッパモータ43の駆動軸に連結されており、ステッパモータ43の回転運動を直線運動に変換してバルブシャフト40に伝達し、弁座38の開口から弁体39を下方に離隔させるよう機能する。
制御ユニット50は、図1に示すように、エンジン1の冷却水温を検出する水温センサ51の検出、エンジン1の点火装置2の運転状態検出手段、吸気通路3の内部圧力を検出する圧力センサ52の検出、スロットルバルブ6の開度を検出するスロットル開度センサ53の検出、ユーザのイグニッションONの始動信号等に基づき、エンジン1やEGRバルブ30等を制御する。
この制御ユニット50は、前述の各種センサ等のデータをECUが読み込むことにより、EGRバルブ30の異常、具体的にはEGRバルブ30の異物の噛み込みに伴うエンストを検知する異常検知機能と、この異常検知機能の異常検知に基づき、EGRバルブ30を通常の開閉とは別に直ちに強制的に開閉させるバルブ強制開閉機能とを発揮する。バルブ強制開閉機能は、EGRバルブ30の弁体39を強制的に開放して異物を除去し、その後、EGRバルブ30の弁体39を閉塞し、異物を除去するクリーニングモードを終了する機能である。
上記において、EGRバルブ30の弁座38と弁体39との間に排ガス中の大きな異物が噛み込まれ、閉弁時に排ガスの漏れが増大してエンジン1にエンストが発生すると、制御ユニット50のECUは、図3に示すように、異物の噛み込みに伴うエンジン1のエンストをその回転数等により検知(ステップST1)し、EGRバルブ30の弁体39を強制的に開弁(ステップST2)させ異物を脱落させた後、EGRバルブ30の弁体39が閉弁(ステップST3)し、異物を除去するクリーニングモードが終了して正常なアイドル回転への復帰が可能になる。
この際、EGRバルブ30や制御ユニット50は、エンジン1のエンストが検知されると、直ちに異物を除去するクリーニングモードに移行する。また、EGRバルブ30の弁体39は、通常制御の開弁量よりも機構上、構造上の最大開弁量(弁体39の開弁の最大ステップ数)が大きい場合(例えば、小型自動車等の場合)には、機構上、構造上の最大開弁量で開弁して異物除去の確率を向上させる。
以上のように、本実施の形態1によれば、異物を迅速に除去するので、既に使用しているEGRバルブ30をそのまま使用することができ、EGRバルブ30自体を交換・処分するという無駄を省くことができる。また、エンジン1にエンストが発生すると、直ちにクリーニングモードに移行する。エンストが発生してから、ユーザが再始動させて完爆させるまでの時間はイグニッションONから完爆までの時間に比べ、長い時間を確保ができるので、クランキングまでの時間が長くすることによるユーザへの不満を与えることなく十分な開閉弁を行うことができる。
さらに、異常の検知に基づき、EGRバルブ30がはじめて開閉するので、異物の噛み込みが生じていないにもかかわらず、エンジン1の運転中にEGRバルブ30が開閉することがない。したがって、EGRバルブ30の弁座38と弁体39との間に異物が噛み込まれやすい条件を安易に設定してしまうことがない。
実施の形態2.
次に、図4は本実施の形態2を示すもので、この場合のバルブ強制開閉機能は、制御ユニット50のメモリに異常を記憶し、EGRバルブ30の弁体39を強制的に開弁して異物を脱落させ、その後、EGRバルブ30の弁体39を閉弁し、エンジン1の完爆完了に基づいて異常を記憶したメモリをリセットするようにしている。
次に、図4は本実施の形態2を示すもので、この場合のバルブ強制開閉機能は、制御ユニット50のメモリに異常を記憶し、EGRバルブ30の弁体39を強制的に開弁して異物を脱落させ、その後、EGRバルブ30の弁体39を閉弁し、エンジン1の完爆完了に基づいて異常を記憶したメモリをリセットするようにしている。
本実施の形態2において、EGRバルブ30の弁座38と弁体39との間に排ガス中の大きな異物が噛み込まれ、閉弁時に排ガスの漏れが増大してエンジン1にエンストが発生すると、制御ユニット50のECUは、異物の噛み込みに伴うエンジン1のエンストをその回転数等により検知(ステップST1)し、制御ユニット50に設けられたメモリ(図示せず)に異常(エンスト)が記憶される(ステップST2)とともに、EGRバルブ30の弁体39が強制的に最大開弁量で開弁(ステップST3)して異物を脱落させる。
EGRバルブ30の弁体39が開弁したら、EGRバルブ30の弁体39が閉弁(ステップST4)し、エンジン1の完爆が完了(ステップST5)するとともに、異常を記憶したメモリがリセット(ステップST6)され、異物を除去するクリーニングモードが終了し、通常の制御に復帰する。その他の部分については、上記実施の形態1と略同様であるので説明を省略する。
以上のように、本実施の形態2よれば、上記実施の形態1と同様の作用効果が期待でき、しかも、異物を除去するクリーニングモードを連続して行うことができるのは明らかである。この点について説明すると、エンジン1のエンスト後、一度のクリーニングモードで異物を除去できれば良いが、除去できない場合には、エンジン1を再始動することができない。また、エンジン1の始動モード完了後でなければエンストと判定できない場合には、クリーニングモードを連続して行うことができない。
しかしながら、本実施の形態2によれば、EGRバルブ30の弁体39が直ちに開弁するのではなく、制御ユニット50のメモリに異常が記憶された後に開弁するので、再始動に失敗した場合でも、キーON、エンジンOFFまたはキーOFFでクリーニングモード、すなわちEGRバルブ30の弁体39の開閉を繰り返すことができ、クリーニングモードでの異物除去の可能性を著しく向上させることができる。
なお、本実施の形態2ではエンジン1の完爆完了に基づき、異常を記憶したメモリをリセットしたが、何らこれに限定されるものではなく、エンジン1の始動モードの完了信号でメモリをリセットしても良い。
実施の形態3.
図5は本実施の形態3を示すもので、この場合のバルブ強制開閉機能は、クリーニングモード中にエンジン1が再始動され、イニシャライズ信号が出力されたときには、EGRバルブ30の弁体39の開閉よりもイニシャライズ動作を優先させるようにしている。
図5は本実施の形態3を示すもので、この場合のバルブ強制開閉機能は、クリーニングモード中にエンジン1が再始動され、イニシャライズ信号が出力されたときには、EGRバルブ30の弁体39の開閉よりもイニシャライズ動作を優先させるようにしている。
本実施の形態3において、EGRバルブ30の弁座38と弁体39との間に排ガス中の大きな異物が噛み込まれ、閉弁時に排ガスの漏れが増大してエンジン1にエンストが発生すると、制御ユニット50は、異物の噛み込みに伴うエンジン1のエンストをその回転数等により検知(ステップST1)し、EGRバルブ30の弁体39が強制的に最大開弁量で開弁(ステップST2)させ異物を脱落させる。
弁体39が開弁した後、エンジン1が再始動され、イニシャライズ信号が出力された場合(ステップST3)には、EGRバルブ30の弁体39の閉弁よりもイニシャライズ動作が優先(ステップST4)され、イニシャライズ信号が出力されていない場合には、弁体39の開弁が最大開弁量で最大ステップ数に到達(ステップST5)したことを条件にEGRバルブ30の弁体39が閉弁(ステップST6)する。
こうして弁体39が閉弁した後、エンジン1が再始動され、イニシャライズ信号が出力された場合(ステップST7)には、イニシャライズ動作が優先(ステップST4)され、イニシャライズ信号が出力されていない場合には、弁体39の開弁が0ステップ数に到達(ステップST8)したことを条件にクリーニングモードが終了することとなる。その他の部分については、上記実施の形態2と略同様であるので説明を省略する。
以上のように、本実施の形態3によれば、上記実施の形態2と同様の作用効果が期待でき、しかも、EGRバルブ30の弁体39の開閉よりもイニシャライズ動作を優先させるので、エンジン1の再度のエンストを抑制防止することが可能になる。この点について説明すると、クリーニングモード時にEGRバルブ30を複数回開閉させると、ユーザがエンジン1を再始動させる可能性がある。この場合、例えクリーニングモードで異物を除去することができても、エンジン1の始動時にクリーニングモードが継続していると、エンジン1が再度エンストするおそれがある。
しかし、本実施の形態3によれば、EGRバルブ30の弁体39の開閉よりもイニシャライズ動作を優先させ、EGRバルブ30を閉弁するので、例えクリーニングモード時にユーザがエンジン1を再始動させても、EGRバルブ30の開弁に伴う悪影響を蒙ることがない。
実施の形態4.
図6は本実施の形態4を示すもので、この場合の異常検知機能はEGRバルブ30の異常、具体的にはEGRバルブ30の異物の噛み込みに伴う規定値以下のアイドル回転数を検知し、バルブ強制開閉機能は、規定値以下のアイドル回転数の検知に基づき、制御ユニット50のメモリに異常を記憶するとともに、クリーニングモードの動作条件の充足を条件にクリーニングモードを実施し、アイドリングの回転数が規定値を超えたことを条件に異常を記憶したメモリをリセットするようにしている。
図6は本実施の形態4を示すもので、この場合の異常検知機能はEGRバルブ30の異常、具体的にはEGRバルブ30の異物の噛み込みに伴う規定値以下のアイドル回転数を検知し、バルブ強制開閉機能は、規定値以下のアイドル回転数の検知に基づき、制御ユニット50のメモリに異常を記憶するとともに、クリーニングモードの動作条件の充足を条件にクリーニングモードを実施し、アイドリングの回転数が規定値を超えたことを条件に異常を記憶したメモリをリセットするようにしている。
本実施の形態4において、EGRバルブ30の弁座38と弁体39との間に排ガス中の小さな異物が噛み込まれ、エンジン1のアイドル回転数が規定値以下で不安定になると、制御ユニット50のECUは、異物の噛み込みに伴う規定値以下のアイドル回転数を検知(ステップST1)し、制御ユニット50のメモリに異常が記憶(ステップST2)され、EGRバルブ30のクリーニングモードの動作条件が充足された場合(ステップST3)には、EGRバルブ30のクリーニングモード、すなわち、EGRバルブ30の弁体39が開閉する(ステップST4)。
この際、噛み込まれる異物が小さい場合には、エンジン1にエンストが生じないものの、アイドル回転数が規定値以下で不安定化するので、アイドル回転数が規定値以下の場合に対処すれば、小さな異物の噛み込みやEGRバルブ30の不具合に有効適切に対処することが可能になる。また、エンジン1の規定値以下のアイドル回転数により、異物の噛み込みを間接的に検知するので、異物の噛み込みを直接検知する装置や方法の有無にかかわらず、異物の噛み込みを簡単確実に検知することが可能になる。
但し、この場合には、異常を検知しても、エンジン1のアイドル時に強制的に開弁することができないので、制御ユニット50のメモリに異常を記憶し、EGRバルブ30のクリーニングモードの動作条件が充足したときにEGRバルブ30のクリーニングモードに移行する(なお、アイドルが不安定でも、エンジン1がエンストするレベルではないので、走行可能であり、異常の検知直後にクリーニングモードに移行しなくても走行することができる)。
EGRバルブ30のクリーニングモードの動作条件としては、自動車の定常走行時(エンジン1の回転数や充填効率の変動が規定値以下)、あるいは規定値以上の速度や回転数での減速時(アイドルスイッチON)があげられる。
こうしてEGRバルブ30のクリーニングモードが終了し、エンジン1がアイドリング状態(ステップST5)でその回転数が規定値を超えている場合(ステップST6)には、異常を記憶したメモリがリセットされる(ステップST7)。その他の部分については、上記実施の形態3と略同様であるので説明を省略する。
以上のように、本実施の形態4によれば、上記実施の形態3と同様の作用効果が期待でき、しかも、エンストに至らなくても、EGRバルブ30の異物噛み込みに対処することができるので、異物の噛み込みを確実に検知することができるのは明白である。
実施の形態5.
図7は本実施の形態5を示すもので、この場合のバルブ強制開閉機能は、EGRバルブ30のクリーニングモードの動作条件が充足されないときには、メモリに異常が記憶されてから一定時間が経過したか否かを判定(ステップST8)し、一定時間が経過しているときには、EGRバルブ30の弁体39を少なくとも一部の運転領域(例えば、高速道路等で高速走行が可能な場合)で通常制御の場合よりも大きく開弁させるようにしている(ステップST9)。
図7は本実施の形態5を示すもので、この場合のバルブ強制開閉機能は、EGRバルブ30のクリーニングモードの動作条件が充足されないときには、メモリに異常が記憶されてから一定時間が経過したか否かを判定(ステップST8)し、一定時間が経過しているときには、EGRバルブ30の弁体39を少なくとも一部の運転領域(例えば、高速道路等で高速走行が可能な場合)で通常制御の場合よりも大きく開弁させるようにしている(ステップST9)。
EGRバルブ30の弁体39は、機構上、構造上の最大開弁量(最大ステップ数)で開弁して異物除去の確率を向上させる。その他の部分については、上記実施の形態4と略同様であるので説明を省略する。
本実施の形態5においても、上記実施の形態4と同様の作用効果が期待できるのは明らかである。
本実施の形態5においても、上記実施の形態4と同様の作用効果が期待できるのは明らかである。
実施の形態6.
図8は本実施の形態6を示すもので、この場合の異常検知機能はEGRバルブ30の異常、具体的にはインテークマニホールド9の負圧の計算値(P−IMAP)と実測値(P−MAP)との規定値(ΔPt)以上の差を検知し、バルブ強制開閉機能は、計算値(P−IMAP)と実測値(P−MAP)との規定値(ΔPt)以上の差の検知に基づき、制御ユニット50のメモリに異常を記憶するとともに、クリーニングモードの動作条件の充足を条件にクリーニングモードを実施し、エンジン1がアイドリング状態でインテークマニホールド9の負圧の計算値(P−IMAP)と実測値(P−MAP)との差が規定値(ΔPt)未満であることを条件に異常を記憶したメモリをリセットするようにしている。
図8は本実施の形態6を示すもので、この場合の異常検知機能はEGRバルブ30の異常、具体的にはインテークマニホールド9の負圧の計算値(P−IMAP)と実測値(P−MAP)との規定値(ΔPt)以上の差を検知し、バルブ強制開閉機能は、計算値(P−IMAP)と実測値(P−MAP)との規定値(ΔPt)以上の差の検知に基づき、制御ユニット50のメモリに異常を記憶するとともに、クリーニングモードの動作条件の充足を条件にクリーニングモードを実施し、エンジン1がアイドリング状態でインテークマニホールド9の負圧の計算値(P−IMAP)と実測値(P−MAP)との差が規定値(ΔPt)未満であることを条件に異常を記憶したメモリをリセットするようにしている。
本実施の形態6において、EGRバルブ30の弁座38と弁体39との間に排ガス中の異物が噛み込まれ、インテークマニホールド9の負圧の計算値(P−IMAP)と実測値(P−MAP)との差が規定値(ΔPt)以上になると、制御ユニット50のECUは、異物の噛み込みに伴う負圧の規定値以上の差を検知(ステップST1)し、制御ユニット50のメモリに異常が記憶(ステップST2)され、EGRバルブ30のクリーニングモードの動作条件が充足された場合(ステップST3)には、EGRバルブ30のクリーニングモード、すなわち、EGRバルブ30の弁体39が開閉する(ステップST4)。
この際、負圧の計算値はエンジン回転数やスロットルバルブ6等により推定され、負圧の実測値は圧力センサであるMAPセンサ(Manifold Absolute Pressureセンサ)により測定される。
こうしてEGRバルブ30のクリーニングモードが終了し、エンジン1がアイドリング状態(ステップST5)でインテークマニホールド9の負圧の計算値(P−IMAP)と実測値(P−MAP)との差が規定値(ΔPt)未満の場合(ステップST6)には、異常を記憶したメモリがリセットされる(ステップST7)。その他の部分については、上記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。
以上のように、本実施の形態6によれば、上記実施の形態5と同様の作用効果が期待でき、しかも、インテークマニホールド9の負圧の計算値と実測値との差が規定値以上になれば、EGRバルブ30の異物噛み込みによる異常を検知することができる。
この点について説明すると、負圧の計算値と実測値とは、差が生じるものの比例する関係にある。EGRバルブ30が開弁すると、実測値が大気側に変動するため、EGRバルブ30の弁座38と弁体39との間に排ガス中の異物が噛み込まれ、バルブ漏れが大きくなると、負圧の計算値と実測値との差は、正常時よりも大きくなる。したがって、インテークマニホールド9の負圧の計算値と実測値との差が規定値以上になれば、EGRバルブ30の異物噛み込みによる異常を推定することが可能になる。
なお、上記各実施の形態では内燃機関として自動車のエンジン1を示したが、何らこれに限定されるものではなく、例えば水上バイクや雪上車等のエンジン1でも良い。また、EGRバルブ30の開閉は、異物除去の必要に応じ、2回〜5回、10回等の複数回とすることもできる。
1 エンジン(内燃機関)、3 吸気通路、9 インテークマニホールド、10 排気通路、20 排気還流通路、30 EGRバルブ(排ガス再循環バルブ)、31 ハウジング、35 入力ポート、36 出力ポート、37 還流通路、38 弁座、39 弁体、43 ステッパモータ、50 制御ユニット(制御装置)。
Claims (12)
- 内燃機関の吸気通路と排気通路とを連通して排ガスの一部を吸気通路に導入する排気還流通路と、前記排気還流通路に設けられる排ガス再循環バルブと、前記排ガス再循環バルブの異常を検知する異常検知手段と、前記異常検知手段の異常検知に基づき、前記排ガス再循環バルブを開閉させるバルブ強制開閉手段とを備えた排ガス再循環バルブの制御装置。
- 異常検知手段は、内燃機関の回転停止により、排ガス再循環バルブの異物噛み込みによる異常を検知する請求項1記載の排ガス再循環バルブの制御装置。
- バルブ強制開閉手段は、異常検知に基づき、排ガス再循環バルブを直ちに開閉させる請求項1または請求項2記載の排ガス再循環バルブの制御装置。
- バルブ強制開閉手段は、排ガス再循環バルブをその機構上の最大開弁量で開弁する請求項1または請求項2記載の排ガス再循環バルブの制御装置。
- バルブ強制開閉手段は、異常検知に基づき、メモリに異常を記憶して排ガス再循環バルブを開閉させ、内燃機関の完爆あるいは始動が完了した場合には、異常を記憶したメモリをリセットする請求項1または請求項2記載の排ガス再循環バルブの制御装置。
- バルブ強制開閉手段は、異常検知後に内燃機関が再始動され、イニシャライズ信号が出力された場合には、排ガス再循環バルブの開閉よりもイニシャライズ動作を優先させる請求項1または請求項2記載の排ガス再循環バルブの制御装置。
- 異常検知手段は、内燃機関の規定値以下のアイドル回転数により、排ガス再循環バルブの異物噛み込みによる異常を検知する請求項1記載の排ガス再循環バルブの制御装置。
- バルブ強制開閉手段は、排ガス再循環バルブをその機構上の最大開弁量で開弁する請求項7記載の排ガス再循環バルブの制御装置。
- バルブ強制開閉手段は、規定値以下のアイドル回転数の検知に基づき、メモリに異常を記憶し、排ガス再循環バルブの動作条件が充足された場合には、排ガス再循環バルブを開閉させ、内燃機関のアイドル回転数が規定値を超えた場合には、異常を記憶したメモリをリセットする請求項7記載の排ガス再循環バルブの制御装置。
- バルブ強制開閉手段は、排ガス再循環バルブの動作条件が充足されない場合には、メモリに異常が記憶されてから一定時間が経過したか否かを判定し、一定時間が経過している場合には、排ガス再循環バルブを少なくとも一部の運転領域で通常制御の場合よりも大きい最大開弁量で開弁させる請求項7記載の排ガス再循環バルブの制御装置。
- 異常検知手段は、内燃機関と吸気通路とを接続するインテークマニホールドの負圧の計算値と実測値との差が規定値以上になることにより、排ガス再循環バルブの異物噛み込みによる異常を検知する請求項1記載の排ガス再循環バルブの制御装置。
- バルブ強制開閉手段は、インテークマニホールドの負圧の計算値と実測値との規定値以上の差の検知に基づき、メモリに異常を記憶し、排ガス再循環バルブの動作条件が充足された場合には、排ガス再循環バルブを開閉させ、内燃機関がアイドリング状態でインテークマニホールドの負圧の計算値と実測値との差が規定値未満の場合には、異常を記憶したメモリをリセットする請求項11記載の排ガス再循環バルブの制御装置。
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