JP2658460B2 - 内燃機関の排気ガス再循環装置 - Google Patents

内燃機関の排気ガス再循環装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の排気ガス再循環装置に係り、特に
適量に制御された排気ガスを吸入混合気中に再循環して
機関シリンダ内の燃焼を緩慢にし、最高燃焼温度を下げ
て窒素酸化物(NOx)低減する排気ガス再循環装置に関
する。
〔従来の技術〕
従来より内燃機関の排気ガス中の一酸化炭素(CO)、
炭化水素(HC)及び窒素酸化物(NOx)等の有害成分の
うち、NOxを低減する排気ガス再循環装置(EGR:エキゾ
ースト・ガス・リサーキュレーション)が知られてい
る。このEGR装置によれば、排気ガスの一部を吸入混合
気中に再循環し、機関シリンダ内の燃焼による熱を排気
ガス中の不活性ガスにうばわせて最高燃焼温度を下げる
ことにより、NOxを低減することができる。
しかし、EGRを行なうと、出力の低下や燃焼の不安定
を招くため、運転性(ドライバビリティ)の悪化やHCの
増加の問題が生じる。このため、これらの問題を少なく
するべく運転状態に応じて排気ガス再循環量(以下、EG
R量ともいう)を適切に制御することが必要とされる。
そこで、従来より、機関温度が所定値以下の燃料の気
化が悪いときは排気ガスの再循環を停止して機関の暖機
を促進し、もって機関の運転を安定にするEGR装置が知
られている(特開昭51−129527号公報,実開昭49−5892
1号公報)。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、内燃機関、特に自動車用のエンジンに使用
される内燃には燃料性状(主として蒸留特性)の異なる
種々の燃料が適宜使用される。しかるに、前記した従来
のEGR装置は上記の燃料性状の相違に無関係に前記所定
値を設定しているため、設定された前記所定値と使用燃
料の燃料性状との関係によっては、NOx低減が十分でな
かったり、あるいはドライバビリティが悪化している。
すなわち、このことについて更に詳細に説明するに、
燃料には例えば100℃のときにその燃料の50%以上が蒸
発するか否かを基準にして、50%以上蒸発するような低
沸点分が多い軽質燃料と、50%未満しか蒸発しない高沸
点分が多い重質燃料とがある。従って、蒸発することな
く液状で吸気管壁面等に付着して流れる燃料分は重質燃
料の方が軽質燃料よりも多く、このことから吸気ポート
内壁内に液状燃料が付着し、その付着量は前記したよう
に軽質燃料よりも液状で流れる燃料分の多い重質燃料の
方が多くなる。
一方、機関の燃焼室には、燃料噴射弁からの燃料と吸
気ポート内壁室に付着した燃料の一部が入ることになる
が、燃焼室に供給される燃料量はこれら燃料量から吸気
ポート内壁面に付着する燃料量が減算された値となる。
ところで、この吸気ポート内壁面に付着する燃料量は
不安定で、また、前記したように重質燃料の方が多くな
ることから、特に、重質燃料使用時には燃焼室内に供給
される燃料量が定常的に一定にならず、各サイクル毎に
ばらつき、結果として空燃比のサイクル毎の変動が大き
く、軽質燃料使用時に比べて機関が不安定になる。従っ
て、重質燃料使用時は排気ガス再循環を停止する機関温
度を高めに設定する必要がある。
一方、軽質燃料使用時は、軽質燃料が重質燃料に比べ
て蒸発し易く、低い機関温度でも機関の作動が比較的安
定であるため、排気ガス再循環を停止する機関温度をで
きるだけ低めに設定して、排気ガス再循環によるNOx低
減をできるだけ行なうようにすることが望ましい。
しかるに、従来のEGR装置では燃料性状の相違に無関
係に排気ガス再循環を停止する機関温度を設定している
ため、設定した機関温度が軽質燃料使用時に最適である
場合には重質燃料使用時にドライバビリティが悪化し、
他方、重質燃料使用時に最適である場合には軽質燃料使
用時にNOx低減を無駄に悪化させてしまう。
本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、使用燃
料の燃料性状に応じて排気ガス再循環動作を停止する機
関温度を可変制御することにより、ドライバビリティの
悪化の防止やNOx低減の促進を実現し得る内燃機関の排
気ガス再循環装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は本発明の原理構成図を示す。同図中、10は内
燃機関で、吸気通路11を通して混合気が吸入され、また
排気通路12を通して排気ガスを排気する。この排気通路
12と吸気通路11とを連通する排気ガス還流通路13の途中
には、制御弁14が設けられており、この制御弁14の開弁
度を運転状態に応じて制御することにより、吸入混合気
への排気ガス再循環量が制御される。
このような排気ガス再循環装置において、本発明は燃
料タンク15内の燃料16の蒸発しにくさを検出する燃料性
状検出手段17と、内燃機関10の機関温度を検出する機関
温度検出手段18と比較値発生手段19と弁制御手段20とを
具備するものである。
ここで、比較値発生手段19は、排気ガス再循環動作の
オン/オフを決定するしきい値である比較値を、燃料性
状検出手段17からの検出信号に基づき、重質燃料使用時
は重質でない燃料使用時に比べて大なる値で発生する。
また、弁制御手段20は機関温度検出手段18により検出さ
れた機関温度と比較値発生手段19からの比較値とを比較
し、機関温度が比較値以下のときは制御弁14を閉じ機関
温度が比較値より高いときは制御弁14の開弁度を、運転
状態に応じて制御する。
〔作用〕
弁制御手段20は、機関温度が比較値以下の低温時に
は、制御弁14を閉じるため、排気通路12から排気ガス還
流通路13を通して制御弁14に至る排気ガスが、制御弁14
により通過を遮ぎられ、吸気通路11へ再循環されない。
従って、機関温度が比較値以下のときは、排気ガスの再
循環動作がオフとされる(排気ガス再循環が停止され
る)。
ここで、上記の比較値は燃料16の燃料性状に応じて可
変され、重質燃料使用時は重質でない燃料使用時に比べ
て比較値が大とされるため、重質でない燃料使用時に比
べて比較的高い機関温度になるまで排気ガス再循環が停
止されることになる。
他方、軽質燃料使用時は重質燃料使用時に比べて上記
比較値が小とされるため、比較的低い機関温度までしか
排気ガス再機関が停止されず、比較的低い機関温度にな
ると早めに排気ガス再循環が開始されることになる。
〔実施例〕
第2図は本発明の一実施例の構成図を示す。同図中、
第1図と同一構成部分には同一符号を付してある。本実
施例は内燃機関10として4気筒4サイクル火花点火式内
燃機関(エンジン)に適用した例で、後述するマイクロ
コンピュータ21によって制御される。
第2図において、エアクリーナ22の下流側にはスロッ
トルバルブ23を介してサージタンク24が設けられてい
る。エアクリーナ22の近傍には吸気温を検出する吸気温
センサ25が取付けられ、またスロットルバルブ23には、
スロットルバルブ23が全閉状態でオンとなるアイドルス
イッチ26が取付けられている。また、サージタンク24に
はダイヤフラム式の圧力センサ27が取付けられている。
また、スロットルバルブ23を迂回し、かつ、スロット
ルバルブ23の上流側と下流側とを連通するバイパス通路
28が設けられ、そのバイパス通路28の途中にソレノイド
によって開弁度が制御されるアイドル・スピード・コン
トロール・バルブ(ISCV)29が取付けられている。この
ISCV29に流れる電流をデューティ比制御して開弁度を制
御し、これによりバイパス通路28に流れる空気量を調節
することにより、アイドリング回転数が目標回転数に制
御される。
サージタンク24は前記吸気通路11に相当するインテー
クマニホルド30及び吸気ポート31を解してエンジン32
(前記内燃機関10に相当する)の燃焼室33に連通されて
いる。インテークマニホルド30内に一部が突出するよう
各気筒毎に燃料噴射弁56が配設されており、この燃料噴
射弁56でインテークマニホルド30を通る空気流中に燃料
16が噴射される。
燃焼室33は排気ポート34及び前記排気通路12に相当す
るエキゾーストマニホルド35を介して触媒装置36に連通
されている。また、37は点火プラグで、一部が燃焼室33
に突出するように設けられている。また、38はピストン
で、図中、上下方向に往復運動する。
イグナイタ39は高電圧を発生し、この高電圧をディス
トリビュータ40により各気筒の点火プラグ37へ分配供給
する。回転角センサ41はディストリビュータ40のシャフ
トの回転を検出して例えば30゜CA毎にエンジン回転信号
をマイクロコンピュータ21へ出力する。
また、42は水温センサで、前記機関温度検出手段18を
構成しており、エンジンブロック43を貫通して一部がウ
ォータジャケット内に突出するように設けられ、エンジ
ン冷却水の水温を検出して水温センサ信号を出力する。
更に、44は酸素濃度検出センサ(O2センサ)で、その一
部がエキゾーストマニホルド35を貫通突出するように配
置され、触媒装置36に入る前の排気ガス中の酸素濃度を
検出する。
また、O2センサ44の上流側のエキゾーストマニホルド
35とスロットルバルブ23の下流側のインテークマニホル
ド30とが、前記排気ガス還流通路13に相当する還流通路
45によって連通されており、更にこの還流通路45の途中
にはEGRクーラ46と前記制御弁14に相当するEGRバルブ
(以下、EGRVと記す)47が夫々設けられている。
EGRクーラ46は還流通路45を流れる排気ガスの温度を
下げるためのものである。また、EGRV47は後述するマイ
クロコンピュータ21からの制御信号に応じてステップモ
ータのロータ47aが回転して弁体47bのリフト量が変化
し、バルブの開弁度が変化する構造である。従って、こ
のEGRV47の開弁度を制御することにより、EGRクーラ46
を通して入力される排気ガスの通過流量が制御され、こ
れによりインテークマニホルド30への排気ガス再循環量
が制御されることになる。
また、燃料タンク15の下部には燃料温センサ48が設け
られており、これにより燃料16の温度が測定される。燃
料タンク15の上部にはベーパ通路49が設けられ、そのベ
ーパ通路49はベーパ流量計50を介してキャニスタ51に連
通されている。
燃料タンク15で発生したベーパはベーパ流量計50によ
りその流量が測定された後、キャニスタ51に流れ込む。
このベーパ流量計50はベーパの流量に応動して回転部52
が取付けられ、その回転部52にはシグナルロータ(図示
せず)が取付けられている。
また、53はベーパ流量センサで、ベーパ流量計50のハ
ウジング部に設けられており、回転部52のシグナルロー
タがベーパ流量センサ53を横切った時に高電圧となり、
離れる低電圧となる(すなわち、回転部52の1回転毎に
1回高電圧となる)ベーパ流量検出信号を発生してマイ
クロコンピュータ21へ送出する。このベーパ流量センサ
53及びマイクロコンピュータ21により前記した燃料性状
検出手段17が構成される。
他方、キャニスタ51に吸着されたベーパは、パージ通
路54を介してインテークマニホルド30に吸入される。パ
ージ通路54にはオリフィス(図示せず)が設けられてる
ため、インテークマニホルド30の負圧が燃料タンク15に
直接かかることはない。このパージ通路54の途中に設け
られたパージコントロールバルブ55は、マイクロコンピ
ュータ21からソレノイドに流れる電流を調整することに
より開弁度が調整され、パージ通路54を流れるパージ流
量を調節する。
このような構成の本実施例の各部の動作を制御するマ
イクロコンピュータ21は第3図に示す如きハードウェア
構成とされている。同図中、第2図と同一構成部分には
同一符号を付し、その説明を省略する。第3図におい
て、マイクコンピュータ21は中央処理装置(MPU)60,処
理プログラムを格納したリード・オンリ・メモリ(RO
M)61,作業領域として使用されるランダム・アクセス・
メモリ(RAM)62,エンジン停止後もデータを保持するバ
ックアップRAM63,MPU60へそのマスタークロックを供給
するクロック発生器64を有し、これを双方向のバスライ
ン65を介して互いに接続すると共に、入出力ポート66,
入力ポート66、出力ポート68〜72に夫々接続した構成と
されている。
また、マイクロコンピュータ21はフィルタ73及びバッ
ファ74を直列に介して取り出した圧力センサ27からの圧
力検出信号と、バッファ75を介して取り出した吸気温セ
ンサ25からの吸気温検出信号と、バッファ76を介して取
り出した水温センサ42からの水温センサ信号(THW)
と、バッファ77を介して取り出した燃料温センサ48から
の燃料温検出信号とをマルチプレクサ78へ供給する構成
とされている。なお、上記のフィルタ73は、圧力センサ
27の出力検出信号中に含まれる、吸気管圧力の脈動成分
を除去するためのフィルタである。
これにより、マルチプレクサ78の各入力検出信号はMP
U60の制御の下に順次マルチプレクサ78より選択出力さ
れた後、A/D変換器79でディジタル信号に変換され、バ
スライン65を介してRAM62に記憶される。従って、MPU6
0,マルチプレクサ78,A/D変換器79,入出力ポート66は、
燃料温センサ48等からの検出信号を所定時間毎にサンプ
リングするサンプリング手段として作用する。
また、マイクロコンピュータ21はO2センサ44からの酸
素濃度検出信号をバッファ80を介してコンパレータ81に
入力し、ここで波形整形して入力ポート67に供給すると
共に、波形整形回路82により回転角センサ41及びベーパ
流量センサ53からの各検出信号を波形整形した信号と、
バッファ(図示せず)を経たアイドルスイッチ26の出力
信号とを夫々入力ポート67に供給する。
更に、マイクロコンピュータ21は駆動回路83〜87を有
しており、出力ポート68からの信号を駆動回路83を介し
てイグナイタ39へ供給し、出力ポート69からの信号をダ
ウンカウンタを備えた駆動回路84を介して燃料噴射弁56
へ供給し、出力ポート70からの信号を駆動回路85を介し
てISCV29へ供給し、そして出力ポート71を出力信号を駆
動回路86を介してパージコントロールバルブ55へ供給す
る構成とされている。更に、出力ポート72の出力信号は
駆動回路87を通してEGRV47に供給され、その開弁度を制
御する。
かかるハードウェア構成のマイクロコンピュータ21
は、前記した比較値発生手段19及び弁制御手段20をソフ
トウェア処理動作により実現する。
次に、マイクロコンピュータ21による処理動作につい
て説明するに、まず燃料性状検出動作について第4図と
共に説明する。
第4図は燃料性状検出のための演算ルーチンを示し、
これはメインルーチンの一部である。同図中、ステップ
91で流量計測時間CVAが4msルーチンでカウントアップさ
れ(図示せず)、所定値(ここでは10秒とする)以上に
なったか否かを判定し、10秒以内のときは本ルーチンは
終了し、10秒過ぎたときは次のステップ92で流量計測時
間CVAがゼロにリセットされる。従って、ステップ92〜9
6は10秒に1回の割合で処理実行される。
一方、マイクロコンピュータ21に前記したベーパ流量
センサ53の出力検出信号が低電圧から高電圧へ変化した
時にのみ(すなわち、回転部52が1回転する毎に)起動
される外部割込みルーチンでカウントアップされるベー
パ流量カウンタ(図示せず)を有し、そのカウント値NV
Aが、上記ステップ92の次のステップ93で変数NVA10にセ
ットされた後、次のステップ94でゼロにリセットされ
る。従って、変数NVA10の値は、10秒間当りのベーパ流
量計50の回転部52の回転数を示すこととなり、ベーパ流
量に比例した値を示している。
次にステップ95で燃料温センサ48により燃料16の温度
を検出して得られた燃料温検出信号THFに基づいて、燃
料温補正係数KVAが算出される。すなわち、蒸留特性が
同一の燃料であっても、燃料温が低いときはベーパ発生
量は高温のときよりも少なくなる。このため、燃料温に
よるベーパ発生量の違いを補正するべく、燃料温が低く
なるぼど燃料温補正係数KVAの値が大になるように設定
される。
次にマイクロコンピュータ21はステップ96でNVA10*K
VAなる演算式による演算を行ない、単位時間当りの燃料
ベーパ量NVA10Tを算出した後ステップ97でその値NVA10T
に基づいて燃料性状係数KFを算出した後RAM62に格納す
る。この燃料性状係数KFは、10秒間のベーパ流量を燃料
温補正係数KVAで補正した値であるため、この値が大き
いときは高沸点分が少ない軽質燃料であり、この値が小
さいときは高沸点分が多い重質燃料であることがわか
る。
なお、本実施例ではベーパ流量の単位計測時間を10秒
としているので、走行中の燃料性状の変化も分る。
次にマイクロコンピュータ21による比較値発生手段19
及び前記弁制御手段20を実現するための処理動作につい
て第5図と共に説明する。第5図はメインルーチンで、
前記MPU60がアイドルスイッチ26の検出信号(LL信
号),圧力センサ27の検出結果に基づく吸気管圧力PM,
回転角センサ41の出力回転信号から得た回転速度NE,水
温センサ42の出力水温センサ信号に基づくエンジン冷却
水温THW及び前記燃料性状検出ルーチンで算出した燃料
性状係数KFを夫々ステップ101にてRAM62から読み取る。
続いて、ステップ102において、上記読み取った燃料
性状係数KFに基づき第6図に示すマップをROM61から読
み出して参照して、比較値THW0を燃料性状係数KFの値に
応じて算出する。ここで、第6図からわかるように、燃
料性状係数KFの値が小なるときは重質燃料使用時であ
り、このとき比較値THW0は大なる値とされ、他方、燃料
性状係数KFの値が大なるときは軽質燃料使用時であり、
このとき比較値THW0は小なる値とされる。
次に、第5図のステップ103に進み、前記ステップ101
で読み取ったエンジン冷却水温THWと、ステップ102で算
出した比較値THW0との大小比較が行なわれ、THW>THW0
のときはステップ104でLL信号の値が“0"か否か(すな
わち、オフアイドルか否か)判定され、オフアイドルの
時はステップ105に進み後述のサブルーチンにより最終
指示開弁度TSTEP′を算出する。一方、ステップ103にお
いて、THW≦THW0と判定されたとき、又はステップ104に
おいてアイドル状態と判定されたときは、ステップ106
へ進み、最終指示開弁度TSTEP′をゼロにセットする。
ステップ105,106のいずれかにより、最終指示開弁度T
STEP′を設定された後、ステップ107へ進みEGRV47の制
御が後術のサブルーチンの実行により行なわれ処理終了
となる。
次に、上記のステップ105における最終指示開弁度TST
EP′の算出作用動作について説明する。このTSTEP′算
出方法には2種類あり、その一つはEGR流量に対応させ
たTSTEP′を算出する方法で、もう一つはEGR作動領域に
対応させたTSTEP′を算出する方法である。第7図は前
者のEGR流量に対応させたTSTEP′を算出するサブルーチ
ンを示すフローチャートで、MPU60はまずステップ201で
指示開弁度TSTEP′をRAM62から読み出してMPU60内のレ
ジスタに格納する。この指示開弁度TSTEPは、ROM61に格
納されている第8図に示す如き回転速度NEと吸気管圧力
PMとの2次元マップに基づいて算出された値で、RAM62
に予め算出されて格納されている。なお、第8図におい
て、各セル間の値は補間計算により算出される。
次に、MPU60は第7図のステップ202へ進み、前記第4
図に示す演算ルーチンで演算された燃料性状係数KFをRA
M62から読み出した後、次のステップ203でその燃料性状
係数KFの値を基準値と比較することで、使用燃料が重質
燃料か軽質燃料かを判定する。
燃料性状係数KFが基準値以上、すなわち重質燃料でな
いと判定されたときはステップ204で補正指示開弁度TST
EPKFの値をゼロにリセットした後、ステップ205に進
む。一方、燃料性状係数KFが基準値未満である(すなわ
ち重質燃料である)と判定されたときは、ステップ206
に進んで補正指示開弁度TSTEPKFを計算する。この補正
指示開弁度TSTEPKFの計算は第9図(A)に示す如き通
常の回転速度NEと吸気管圧力PMとの特性が、第9図
(B)に示す如くEGR流量を減少させたNEとPMとの特性
に変更されるような2次元マップに基づいて行なわれ
る。
上記のステップ204又は206の処理実行後、MPU60はス
テップ205に進み、最終EGR流量を算出する。この最終EG
R流量の算出はステップ201で読み出した指示開弁度TSTE
Pからステップ204又はステップ206で求めた補正EGR流量
を示す補正指示開弁度TSTEPKFを差し引くことにより行
なわれ、この結果、最終EGR流量に対応した最終指示開
弁度TSTEP′が得られる。
第10図は前記ステップ105における最終指示開弁度TST
EP′をEGR作動領域に対応させて算出するサブルーチン
を示すフローチャートで、MPU60はこのルーチンが割込
み起動されると、ステップ301において、前記した燃料
性状係数KFの読み出しを行なった後、ステップ302でそ
の値と基準値とを大小比較して燃料が重質燃料であるか
否かを判定する。
燃料性状係数KFが所定基準値よりも小なるときは重質
燃料と判定され、このときはステップ303においてEGR作
動領域が計算される。このEGR作動領域の計算は軽質燃
料使用時又は従来は第11図(A)に示す如き回転速度対
吸気管負圧特性中、斜線Iで示すEGR作動領域であった
ものを、同図(B)にIIで示す如く縮小されたEGR作動
領域としたとき、縮小された軽負荷領域IIIの設定計算
である。
すなわち、第11図(B)中、IIIで示す軽負荷領域で
は燃焼質内に供給される燃料量自体が少ないために、吸
気ポート壁面に多量の燃料が付着したときには特に空燃
比が大きくリーンとなり失火が生じる。そこでEGR作動
領域中、EGR動作によるNOx低減よりも失火が問題となる
IIIで示す軽負荷領域をステップ303で設定し、従来はEG
R作動領域であったのに対し、本実施例によればEGR作動
領域としないことによって失火を防止する。
従って、第10図の次のステップ304では回転速度NEと
吸気管圧力PMとから機関がステップ303で設定された軽
負荷領域IIIにあるか否かの判定を行い、第8図に示し
た二次元マップのうちこの領域IIIに相当する領域に機
関があるときにはステップ305で最終指示開弁度TSTEP′
の値をゼロ(全閉)として、すなわち、EGRを非作動と
する。
一方、ステップ302において前記燃料性状係数KFの値
が基準値よりも大であり、よって重質燃料でないと判定
されたとき、あるいは、ステップ304において軽負荷領
域IIIに相当する領域に機関がないと判定されたときに
は、ステップ306で最終指示開弁度TSTEP′の値を指示開
弁度TSTEPの値とする。そして、上記のステップ305又は
306の処理実行後、このルーチンが終了する。
従って、この実施例によれば、EGRV47の開弁度はEGR
作動領域の変更補正によって、重質燃料使用時は軽質燃
料使用時に比し、EGR動作を行なう領域が狭く、軽負荷
時などできるだけEGR動作を行なわないようにしたた
め、失火を防止することができる。
一方、もともと空燃比の変動が少ない軽質燃料使用時
はEGR装置は従来と同様に第11図(A)にIで示すEGR作
動領域でEGR動作を行ない、運転性に悪影響を与えるこ
となくNOxを低減することができる。
次に、第5図のステップ107におけるEGRV制御のサブ
ルーチンについて説明する。第12図はこのEGRV制御ルー
チンのフローチャートを示す。同図中、ステップ401に
おいて、第7図のステップ205又は第10図のステップ305
若しくは306に算出された最終指示開弁度TSTEP′とEGRV
47の実際の開弁度に対応した変数RSTEPとが等しいか否
かを判定する。等しくないと判定されると、次のステッ
プ402でTSTEP′とRSTEPの各値の大小比較が行なわれ
る。
この大小比較の結果、TSTEP′<RSTEPのときにはRSTE
Pの値を1だけデクリメントし(ステップ403)、他方、
TSTEP′>RSTEPのときにはRSTEPの値を1だけインクリ
メントし(ステップ404)、その後に変数RSTEPのデータ
を第3図の出力ポート72,駆動回路87を通してEGRV47に
供給し、これを駆動する(ステップ405)。
他方、ステップ401でTSTEP′=RSTEPの判定が得られ
たときは、上記ステップ405に進み、現状の変数RSTEPに
基づいてEGRV47を駆動した後処理終了となる。
従って、この第12図に示すEGRV制御ルーチン(第5図
のステップ107)によれば、実開弁度を示す変数RSTEPが
最終指示開弁度TSTEP′よりも大なるときはEGRV47の開
弁度を閉方向に1ステップ駆動し、小なるときは開方向
に1ステップ駆動し、また両者が等しいときはそのとき
の開弁度をそのままホールドすることになる。
このようにして、本実施例によれば、エンジン冷却水
温THWが所定の比較値THW0より大であるときは、重質燃
料使用時は重質でない燃料使用時に比べてEGR流量が減
少せしめられる(第7図のフローチャートによるTSTE
P′算出の場合)か、EGR作動領域を狭く(第10図のフロ
ーチャートによるTSTEP′算出の場合)された状態で排
気ガス再循環動作が行なわれるため、重質燃料使用時の
失火を防止する。
また、エンジン冷却水温THWが比較値THW0以下である
ときは、上記の排気ガス再循環動作が停止せしめられ
る。このとき、比較値THW0は第6図と共に説明したよう
に、重質燃料使用時は重質でない燃料使用時に比べて大
きな値であるため、エンジン冷却水温THWがより高い温
度になるまで排気ガス再循環動作が停止され、これによ
りドライバビリティの悪化を防止することができる。
一方、比較値THW0は軽質燃料使用時は軽質でない燃料
使用時に比べて小なる値であるため、軽質燃料使用時は
エンジン冷却水温THWが比較的低い値までしか排気ガス
再循環動作が停止されないこととなり、これにより早期
に排気ガス再循環動作を開始できるからNOx低減を効果
的に行なうことができる。
なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではな
く、例えば燃料性状検出手段17は、運転変化に対する燃
料状態変化の応答速度の相違により検出する手段(特開
昭63−66436公報)、吸入空気と燃料との混合前後の温
度差に基づいて使用燃料の性状を検出する手段(実開昭
62−59740号、実開昭62−59742号各公報)、燃料の比重
を検出する手段(特開昭62−147036号公報)、燃料温度
と燃料タンク内の圧力の上昇時間から求めた燃料の蒸発
のし易さ(リード・ベーパ・プレッシャ:RVP)により燃
料性状を検出する手段(実開昭62−116144号公報)、燃
料タンク内の圧力を検出する手段などの公知の燃料性状
検出手段を用いてもよい。
また、制御弁14は第2図に示した構成のEGRV47に限る
ものではなく、EGR弁と、このEGR弁へ吸気管負圧を加え
たときにEGR弁をオンとするバキューム・スイッチング
・バルブ(VSV)等よりなり、このVSVをマイクロコンピ
ュータ21の出力で制御する構成でもよい。
更にまた本発明は第9図及び第11図の補正動作を併用
するように構成してもよい。
〔発明の効果〕
上述の如く、本発明によれば、重質燃料使用時は重質
でない燃料使用時に比べて比較的高い機関温度まで排気
ガス再循環を停止されるため、ドライバビリティを従来
より改善でき、また軽質燃料使用時は軽質でない燃料使
用時に比し、比較的低い機関温度までしか排気ガス再循
環を停止しないため、排気ガス再循環動作によるNOx低
減を十分に利用することができる等の特長を有するもの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理構成図、第2図は本発明の一実施
例の構成図、第3図は第2図中のマイクロコンピュータ
のハードウェア構成を示す図、第4図は燃料性状係数の
演算ルーチンを示すフローチャート、第5図は本発明の
要部の一実施例の動作説明用フローチャート、第6図は
燃料性状係数と比較器とのマップ説明図、第7図は第5
図中の要部の第1実施例のサブルーチンを示すフローチ
ャート、第8図は指示開弁度算出用マップ説明図、第9
図は第7図による補正動作説明図、第10図は第5図中の
要部の第2実施例のサブルーチンを示すフローチャー
ト、第11図は第10図による補正動作説明図、第12図は第
5図中の他の要部の一実施例のサブルーチンを示すフロ
ーチャートである。 10……内燃機関、11……吸気通路、12……排気通路、13
……排気ガス還流通路、14……制御弁、15……燃料タン
ク、16……燃料、17……燃料性状検出手段、18……機関
温度検出手段、19……比較値発生手段、20……弁制御手
段、21……マイクロコンピュータ、42……水温センサ、
47……EGRバルブ(EGRV)、53……ベーバ流量センサ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通す
    る排気ガス還流通路の途中に設けられた制御弁の開弁度
    を運転状態に応じて制御することにより、吸入混合気へ
    の排気ガス再循環量を制御する内燃機関の排気ガス再循
    環装置において、 燃料タンク内の燃料の蒸発しにくさを検出する燃料性状
    検出手段と、 前記内燃機関の機関温度を検出する機関温度検出手段
    と、 排気ガス再循環動作のオン/オフを決定するしきい値で
    ある比較値を、該燃料性状検出手段からの検出信号に基
    づき、重質燃料使用時は重質でない燃料使用時に比べて
    大なる値で発生する比較値発生手段と、 該機関温度検出手段により検出された機関温度と該比較
    値発生手段からの比較値とを比較し、該機関温度が該比
    較値以下のときは前記制御弁を閉じ、該機関温度が該比
    較値より高いときは前記制御弁の開弁度を、運転状態に
    応じて制御する弁制御手段と、 を具備することを特徴とする内燃機関の排気ガス再循環
    装置。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2586218B2 (ja) * 1990-12-07 1997-02-26 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JPH0681719A (ja) * 1992-08-31 1994-03-22 Hitachi Ltd 内燃機関の吸気装置
US5918582A (en) * 1995-07-13 1999-07-06 Nissan Motor Integrated internal combustion engine control system with high-precision emission controls
DE19628235C2 (de) * 1995-07-13 2003-04-17 Nissan Motor Integrierte Verbrennungsmotorsteuerung mit einer Kraftfahrzeug-Abgasregelvorrichtung
JP3441909B2 (ja) * 1997-02-07 2003-09-02 三菱電機株式会社 内燃機関の燃焼状態検出装置
JPH10299535A (ja) * 1997-04-30 1998-11-10 Suzuki Motor Corp 内燃機関の圧力検出装置
US6499476B1 (en) 2000-11-13 2002-12-31 General Motors Corporation Vapor pressure determination using galvanic oxygen meter
JP2003065095A (ja) * 2001-08-27 2003-03-05 Yanmar Co Ltd 内燃機関の運転制御方法
JP2004239230A (ja) * 2003-02-10 2004-08-26 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の燃焼制御装置
JP4161849B2 (ja) * 2003-08-25 2008-10-08 株式会社デンソー 内燃機関の制御装置
DE102004030729A1 (de) * 2004-06-25 2006-01-19 Hella Kgaa Hueck & Co. Verfahren sowie Einrichtung zur Bestimmung der Verdampfungseigenschaft von Kraftstoff-Flüssigkeiten
DE102006050246A1 (de) * 2006-10-13 2008-04-17 Ks Gleitlager Gmbh Hydrodynamisches Gleitlager
JP5076951B2 (ja) * 2008-02-14 2012-11-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気還流装置
JP6565109B2 (ja) * 2016-09-09 2019-08-28 日産自動車株式会社 内燃機関の制御方法及び制御装置
CN109611192B (zh) * 2018-12-26 2021-05-04 重庆长安汽车股份有限公司 一种汽油机高压喷入气体的装置、发动机及汽车

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4958921A (ja) * 1972-09-12 1974-06-07
JPS51129527A (en) * 1975-05-06 1976-11-11 Toyota Motor Corp An exhaust gas recirculation apparatus
US4056083A (en) * 1975-12-19 1977-11-01 Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Exhaust gas recirculator for purification of emission from an internal combustion engine
US4139151A (en) * 1977-02-18 1979-02-13 General Motors Corporation Electric thermal switch valve
JPS55151147A (en) * 1979-05-15 1980-11-25 Nissan Motor Co Ltd Exhaust-gas recirculation controlling system for internal combustion engine
JPS5925107B2 (ja) * 1979-08-31 1984-06-14 マツダ株式会社 エンジンの排気ガス浄化装置
JPS58106277A (ja) * 1981-12-19 1983-06-24 Nippon Soken Inc 弁装置
JPS58154830U (ja) * 1982-04-09 1983-10-17 マツダ株式会社 過給機付エンジンの排気還流装置
DE3233290A1 (de) * 1982-09-08 1984-03-08 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Einrichtung fuer die abgasrueckfuehrung bei einer insbesondere mit selbstzuendung arbeitenden brennkraftmaschine
US4485794A (en) * 1982-10-04 1984-12-04 United Technologies Diesel Systems, Inc. Method and apparatus for controlling diesel engine exhaust gas recirculation partly as a function of exhaust particulate level
JPS608413A (ja) * 1983-06-28 1985-01-17 Nissan Motor Co Ltd デイ−ゼルエンジンの排気還流制御装置
JPH0830442B2 (ja) * 1986-01-10 1996-03-27 本田技研工業株式会社 内燃エンジンの作動制御方法
JPS6388218A (ja) * 1986-10-01 1988-04-19 Mazda Motor Corp エンジンの吸気装置
JPS6460768A (en) * 1987-08-31 1989-03-07 Honda Motor Co Ltd Method for controlling exhaust reflux in internal combustion engine
US4909225A (en) * 1989-06-16 1990-03-20 General Motors Corporation Multi-fuel engine control with fuel transition delay

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