JPS6011664A - 内燃エンジンの排気還流弁の全閉基準位置検出方法 - 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】 本発明は内燃エンジンの排気還流弁の全閉基準位置検出
方法に関し、特にエンジンが始動状態時に排気還流弁の
実際の全閉基準位置を表わす全閉基準弁開度値を正確に
設定出来るようにした排気還流弁の全開基準位置検出方
法に関する。

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−っである窒素酸化物
を低減する方法は広く行なわれている。また、この吸気
通路の還澄させる排気ガスの排気還流量をエンジンの運
転状態に応じた適宜量とするため、排気還流路途中に配
設された排気還流弁の実弁開度を検出し、この弁開度値
が排気還流量が適宜量となる弁開度目標値どなるように
排気還流弁を制御する方法が知られている。

かかる排気還流制御方法において、例えば、排気還流弁
の弁体の弁リフト量を弁リフトセンサにより検出して実
弁開度値をめる場合、弁体や弁座の当接部の摩耗、弁体
と弁座との間に例えばカーボン等が介在することによる
弁体の着座状態の変化、弁体等の熱膨張等に起因して弁
リフトセンサにより検出した弁開度検出値が実際の弁開
度値を示さなくなり、かかる場合排気還流量の制御が精
度よく行なえなくなる等の不具合が生じる。このため熱
膨張等によって生じた実際の弁開度値と弁リフトセンサ
の検出値との間の誤差の補正をするために、前記弁開度
目標値が零である状態が所定時間に亘り継続した場合は
、この所定時間経過時の弁開度検出値を新しい全開基準
弁開度値とし、この新しい全開基準開度値を使用して前
記弁開度目標値と実りｔ開度値の一方から全開基準弁開
度値を減算又は加算するようにして排気還流弁の全開基
準位置を補正するようにした全閉基準位置検出方法が本
出願人より提案されている（特願昭第５６−６９０９１
号）。

しかし、かかる検出方法においてはイグニッションスイ
ッチを開成（オン）状態にしてエンジンを始動させた後
、直ちに車輌を発進させる様な場合。

上述の弁開度目標値が零である状態が所定時間に亘り継
続する時間的余裕がなくエンジンが排気還流制御が実行
される運転領域、すなわち弁開度目標値が零でない運転
領域に突入してしまうことが生じ得る。この様な場合に
は、」−述の方法によっては全閉基Ｙ％弁開度値の初期
値を設定することが出来ない。全開基準弁開度値の初期
値として、例えば排気還流制御装置に予め記憶させた記
憶値を使用すると排気還流弁の上述した摩耗等による経
時変化のため時間の経過と共に実際の全閉位置に対応す
る弁リフトセンサの弁開度検出値との誤差か次第に大き
くなる。又、例えばイグニッション３− スイッチの閉成直後に弁リフトセンサの弁開度検出値を
読み込むようにしてこの値を全開基準弁開度値とするこ
とも考えられるが弁リフトセンサに電力が投入された直
後は弁リフトセンサの出力信号が静定するまでに時間が
要するのでイグニッションスイッチの開成直後に排気還
流弁の全閉基準位置を精度よく検出することは困難であ
る。

」二連した方法でめた全開基準弁開度値の初期値が排気
還流弁の実際の全開位置に対応する弁リフトセンサの弁
開度検出値と大きく異った値に設定されるとエンジン始
動状態を脱した後全開基準弁開度値が実際の全開位置に
対応する弁リフトセンサの適正弁開度検出値に設定され
るまでの間はエンジンには不適正な排気還流量が供給さ
れることになり、その間エンジンの運転性能は著しく害
されることになる。

本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので
、内燃ニンジンの排気通路と吸気通路とを連通させる排
気還流路の途中に配設され、排気還流量を制御する排気
還流弁の弁開度を所定周期４− の廿ンプリング信号発生毎に検出すると共に、エンジン
の運転状態を検出して検出したエンジンの運転状態に応
じた前記排気還流弁の弁開度目標値を設定し、この弁開
度目標値が零である状態が所定期間に亘って継続したと
きこの所定期間経過時の弁開度検出値を前記排気還流弁
の全開基準位置を表わす全開基準弁開度値とする排気還
流弁の全開基準位置検出方法において、エンジンの始動
状態を検出し、エンジンがこの始動状態にあるときは前
記排気還流弁の全閉基準弁開度値を前記サンプリング信
号の発生毎に、この信号の発生毎に検出した弁開度検出
値に更新するようにして排気還流弁の実際の全閉基準位
置をエンジンが始動状態にあるときに正確に検出出来る
ように図った排気還流弁の全開基準位置検出方法を提供
するものである。

以下、本発明の方法を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の方法が適用される内燃エンジンの排気
還流制御装置の全体構成図であり、符号１は例えば４気
筒の内燃エンジンを示し、エンジン１には吸％管２が接
続され、吸気管２の途中にはスロットル弁３が設けられ
ている。スロットル弁３にはスロットル弁開度センサ４
が連結されてスロットル弁の弁開度を電気的信号に変換
し電子コントロールユニット（以下ｒＥｃＵＪと言う）
５に送るようにされている。

スロットル弁３の直ぐ下流には管７を介して負圧センサ
８が設けられており、との負圧センサ８によって電気的
信号に変換された吸気管内負圧信号ＰＲは前記Ｅ　ＣＵ
　５に送られる。

エンジン本体１にはエンジン水温センサ１０が設けられ
、このセンサ１０はサーミスタ等から成り、冷却水が充
満し。たエンジン気筒周壁内に挿着されて、その検出水
温信号をＥＣＵ３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、Ｎｅセンサ１１はＴＤＣ信号即
ちエンジンのクランク軸１８０°回転毎に所定のクラン
ク角度位置で、１パルスを出力するものであり、このパ
ルスはＥＣ１Ｊ　５に送１″：）れる。

エンジン１の排気管１３には三元触媒】４か配置され排
気ガス中のｌ−ＩＣ，Ｃ○、ＮＯｘ成分の浄化作用を行
なう。この三元触媒１４の上流側には０２センサ１５が
排気管１３に挿着されこのセンサ１５はセト気中の酸素
濃度を検出しその検出値信号をＥＣＵ　５に供給する。

更に、Ｅ　ＣＵ　５には、大気圧を検出するセンサ９、
エンジンのイグニッションスイッチ１６及びスタータス
イッチ１７が接続されており、ＥＣＵ３はセンサ９から
の検出値信号、イグニッションスイッチ１７のオン・オ
フ状態信号を供給される。

排気管１３を吸気管２に接続して排気還流通路１８が設
けられ、この通路１８の途中には排気還流弁１９が設け
られている。この排気還流弁１９は負圧応動弁であって
、主として、通路Ｉ８を開閉可能に配された弁体１９ａ
と、弁体に連結され、後述す電磁弁２２により導入され
る負圧により作動するダイアフラム＋９ｂと、ダイアフ
ラム１９ｈを閉弁方向にイ４勢するはね１９ｃとより成
る。該＝７＝ ダイアフラムにより画成される負圧室１．９　ｄには連
通路２０が接続され、吸気管２内の負圧が該連通路２０
の途中に設けられた常閉型電磁弁２２を介して導入され
るようにされ、大気室１９ｅは大気に連通している。更
に、連通路２０には電磁弁２２の下流側にて大気連通路
２３が接続さｔｔ、該連通路２３の途中に設けられたオ
リフィス２１を介して大気圧が連通路２０に、次いで上
記負圧室に導入されるようにされている。前記電磁弁２
２はＥ　ＣＵ　５に接続され、Ｅ　ＣＵ　５からの駆動
信号にって作動し、排気還流弁１９の弁体のリフト動作
及びその速度を制御する。

排気還流弁１９には弁リフトセンサ２４が設けられてお
り、弁１９の弁体の作動位置を検出し、その検出値信号
をＥ　ＣＴＪ　５に送るようにされている。

ＥＣ１Ｊ５は前述の各種センサ、即ち、スロットル弁開
度センサ４．吸気管内絶対圧センサ８．大気圧センサ９
、エンジン水温センサ１０、エンジン回転角度位置セン
サ１１．０２センサ１５、イ８− グニツションスイッチ１６及びスタータスイッチ１７か
Ｉものエンジンパラメータ信号に応じてエンジン運転状
態を判別し１判別した運転状態に応した排気還流弁１９
の弁開度検出値丁、ＣＭＤを設定する。

又、ＥＣ，Ｕ　５は、詳細は後述するように排気還流弁
１９の全開基準位置を検出し、このときの弁リフトセン
サ２４の出力値を全閉基準弁開度値ｒ、。

とする。Ｅ　ＣＵ　５はこのようにしてめられた全開基
準弁開度値し、。を用いて、例えば、排気還流弁１９の
弁リフトセンサ２４により検出された弁開度検出値１４
から全閉基準弁開度値Ｔ＝　ｏを差引き、斯く補正され
た値（■、　Ｔ−ｏ　）を実弁開度値Ｔ−ＡＣＴとしこ
の実弁開度値Ｌ　Ａ　（：　Ｔと」二連の弁開度目標値
Ｌ　ＣＭ　’ｏとを比較し、その偏差の絶対値が零にな
る様に電磁弁２２を作動させる駆動信号を電磁弁２２に
供給する。

電磁弁２２が□付勢されて連通路２０が開成されるとス
ロットル弁３下流の吸気管内負圧Ｐｌ′］が排気還流弁
１９の負圧室１９ｄに導入されダイアブラム１９の両面
に作用する差圧は大きくなりダイアフラム１９はばね１
９ｃに抗して」二方にに変位し、弁体１９ａの弁開度は
大きくなる。逆に電磁弁２２が消勢されると負圧室１９
ｄには大気連通路２３を介する大気圧だけが導入されて
弁体１．９ａを閉じ側に変位させる。このようにして排
気還流弁１９のリフト量が制御され、所要量の排気ガス
を吸気管２に還流させる。

第２図は第１図のＥＣＵ３内部の回路構成を示すブロッ
ク図で、中央処理装置（以下ｒｃｒ’ＵＪという）５０
１はＣＰＵ５０１での演算結果等を一時的に記憶するラ
ンダｌ＼アクセスメモリ（以下ｒ　Ｒ，Ａ　Ｍ　Ｊとい
う）５０２．ＣＰＵ５０１で実行される制御プログラム
等を記憶しているリードオンリメモリ（以下ｒ’ＲＯＭ
Ｊという）５０３、及び後述する入力カウンタ５０４．
Ａ／Ｄコンバータ５０５並びに■／○ポート５０６に夫
々データバス５０８、アドレスバス５０９、コントロー
ルバス５１０によって接続され、これらのバス５０８乃
至５］０を介してＣＰＵ５０］とＲＡＭ５０２笠との間
で相互に入出力データの受授が行なわれる。

第１図のＮｅセンサ１１からのＴＤＣ信号は前記入力カ
ウンタ５０４に供給され、この入力カウンタ５０４はＴ
ＤＣ信号の入力と同時にＴＤＣ同期信号として単一パル
ス信号をデータバス５０８を介してＣＰＵ５０］に供給
すると共に前回ＴＤＣ信号の入力時から今回ＴＤＣ信号
の入力時までの時間間隔Ｍｅを計数する。この計数値Ｍ
ｅはエンジン回転数Ｎｅの逆数に比例する値であり、こ
の計数値Ｍｅはデータバス５０８を介してＣＰＵ５０１
に供給される。

第１図の吸気管負圧ＰＲセンサ８、エンジン水温ＴＶセ
ンサ１０．０２センサＩ５、弁リフ１ヘセンサ２／１等
の各種センサからの夫々のパラメータ信号は信号処理回
路５１１で所定電圧レベルに修正された後、順次Δ／Ｄ
コンバータ５０５に供給され、Ａ／Ｄコンバータ５０５
は前述の各センサからのパラメータ信号を順次デジタル
信号に変換してＣＰＵ５０１に供給する。

１１− イグニッションスイッチ（ＳＷ）＋６及びスタータスイ
ッチ（ＳＷ）１７の各オン−オフ信号はレベル修正回路
５１２で所定電圧レベルに修正された後、Ｔ１０ボーｈ
　５０６を介してＣＰＵ５０］に供給される。

ＣＰＵ５０］はＲ，０Ｍ５０３に記憶されている制御プ
ログラムに従って前述の各種エンジンパラメータ信号に
応じた排気還流弁１９の弁開度目標値Ｔ、、　ＣＭ　Ｄ
を演算すると共に前記全閉基準弁開度値Ｌ６ｏで補正さ
れた実弁開度値Ｌ　Ａ　ＣＴを演算し、この実弁開度値
ＬＡＣＴと弁開度目標値１−　ｃ、　Ｍｎとの偏差が零
となるように電磁弁２２のオン−オフ制御信号をＩ１０
ポート５０６を介して駆動回路５１３に供給する。駆動
回路５１３は電磁弁２２の制御信号が入力している間に
亘って電磁弁２２を作動させる駆動信号を電磁弁２２に
供給する。

第３図は第２図のＣＰＵ５０］でＴＤＣ信号の発生毎に
実行される全開基準弁開度値Ｔ−ｏの演算方法の一例を
説明するフローチャートである。

先ず、第３図のステップ１ではエンジンが始動　１２− 状態にあるか否かを判別する。この判別は、例えば、エ
ンジン回転数Ｎｅが所定回転数ＮＣ’Ｒ（例えば４０Ｏ
ｒｐｍ）以下のときエンジンは始動状態にあると判別す
るものであってもよい。判別結果が肯定（Ｙｅｓ）のと
き、すなわち、エンジンが始動状態にあるときステップ
４に進み、全閉基準弁開度値■、。を弁リフトセンサ２
４が今回ループ時に検出した弁開度検出値りに更新し、
この値を記憶保持する。次回ループ時にステップＩの判
別結果が再び背定（ｖｅｓ）である場合、ステップ４が
再び実行されて全閉基準弁開度値１．ｏは新しい弁開度
検出値■、に更新される。この様にエンジンが始動状態
にある間はステップ４がその都度実行されて全閉基準弁
開度値り、ｏは順次新しい弁開度検出値しに更新される
。

第４図はエンジンが始動状態にあるときに全開基準弁開
度値Ｌ　Ｏが順次更新される様子を説明する図である。

イグニッションスイッチ１６を開成（オン）シ（第４図
（、（）の時刻１＋）、次いでスタータスイッチ１７を
開成（オン）させると（第４図（ｅ）の時刻ｔ２）エン
ジン回転数Ｎ　ｅは時間の経過と共に増加し時刻ｔ３に
は所定回転数Ｎｃ、　Ｒ（４０Ｏｒ　ｐｍ）に到達し、
この時点でエンジンは始動状態を脱する。

一方、弁リフ１−センサ２４の出力電圧、すなわち弁開
度検出値りはイグニッション１６の閉成と同時に急激に
立上り、この弁開度検出値［、はサンプリング信号であ
るＴｒ）Ｃ信号が発生する毎に（第４図（ｂ）及び（ｃ
）のサンプリング時点Ｓ　ｌ　＋Ｓ　２　＋　Ｓ　３・
・・）読取られ全閉基準弁開度値■、ｏは順次サンプリ
ング時点Ｓ＋、Ｓ２．Ｓ３・・・の弁開度検出値りに更
新される。この弁開度検出値■、が静定し、排気還流弁
の全開基準位置を表わす正確な弁開度値を示すのは酩サ
ンプリング時点Ｓ３以降であり、サンプリング時点Ｓ３
以前に全閉基準弁開度値■−６を設定するとこの値丁、
０は実際の全開位置に対応する弁開度値に対して誤差の
大きい値となる。一方、イグニッションスイッチ１６の
閉成時点１、から弁リフ１−センサ２４の弁開度検出値
■−が十分に静定するまでの時間間隔（図示例では時刻
ｔ１かＣ１略サンプリング時点Ｓ３までの間）はたとえ
イグニッションスイッチ１６とスタータスイッチ１７と
を同時に閉成させたとしてもエンジン回転数Ｎｃが所定
回転数ＮＣＲに至るまでの時間ｆｆｆＴ隔より十分に小
さいのでザンブリング時点Ｓ３以降の弁開度検出値りは
排気還流弁１９の全開基準位置に対応する値に略等しい
。従ってサンプリング時点Ｓ１より順次更新された全閉
基準弁開度値■、０はエンジンが始動状態を脱するまで
には実際の全開基準位置に対応する適正値に設定されて
いることになり、エンジンか始動状態を脱した後、直ち
に排気還流運転領域に突入しても排気還流量制御を精度
よく行うことが出来る。

第３図に戻り、ステップ１の判別結果が否定（Ｎｏ）の
場合、ステップ２に進み排気還流弁１９の弁開度目標値
Ｌ　ＣＭ　Ｄが零であるか否を判別する。この判別結果
が否定（Ｎｏ）の場合、本プログラムを終了し、肯定（
Ｙｅｓ）の場合にはステップ３に進み、ステップ３を初
めて実行し、てからこのステップ３を継続して所定時間
、例えば３秒間　１５− に亘り実行したか否かを判別する。所定時間が未だ経過
していない場合には（ステップ３の判別結果が否定（Ｎ
Ｏ）の場合には）本プログラムを終了し、所定時間が経
過した場合には前記ステップ４に進み、前述と同様に全
閉基準弁開度値■、０を今回ループ時に検出した弁開度
検出値しに更新し、この値を記憶、保持する。このよう
にステップ２及び３によってエンジン運転中に排気還流
弁１９の全開基準位置が変化しても全閉基準弁開度値Ｌ
　。

を適正値に更新することができる。

尚、」二連の実施例ではＴＤＣ信号の発生毎に全閉基準
弁開度値Ｌ　Ｏの演算プログラムを実行するようにした
がこのＴＤＣ信号に限定する必要はなく所定周期を有す
るサンプリング信号、例えばＥＣＵＳ内に設けられた図
示しないクロック信号発生回路のクロック信号であって
もよい。

又、第３図ステップ１のエンジン始動状態の判別はエン
ジン回転数の判別に加えスタータスイッチの開成状態を
判別するようにしてもよい。すなわち、スタータスイッ
チが閉成（オン）、かつ、１６− エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎ　ｃ、　Ｒ以下のと
きエンジンは始動状態にあると判別する。エンジン回転
数のみにより始動状態にあるか否かを判別すると、走行
中において減速時にクラッチオフした後再びクラッチオ
ンして加速し７ようとした時にエンジン回転数が所定回
転数よりも低くなっていることがありこのような場合に
もエンジンが始動状態にあると判別してしまい、前述の
第４図で説明したようにＴＤＣ信号発生毎に全閉基準弁
開度値Ｔ−ｏの更新を実行してしまう。第４図の全閉基
準弁開度値ｒ、。の更新はエンジン始動時にだけ実行す
れば目的は達成されるのであり、上述のように走行中に
再度実行する必要はないので、走行中の実行を回避する
ために上述のようにエンジン回転数の判別に加え、スタ
ータスインチの開成状態の判別を行なうのである。

更に、第３図ステップ３の判別において、実施例では所
定時間継続したか否かを判別したが所定時間に限定され
ず１１例えばＴＤＣ信号が所定回数発生したか否かを判
別するようにしてもよい。

以上詳述したように、本発明の内燃エンジンの排気還流
弁の全開基準位置検出方法に依れば、内燃エンジンの排
気通路と吸気通路とを連通させる排気還流路の途中に配
設され、排気還流量を制御する排気還流弁の弁開度を所
定周期のサンプＩＪング信号発生毎に検出すると共に、
エンジンの運転状態を検出して検出したエンジンの運転
状態に応じた前記排気還流弁の弁開度目標値を設定し、
この弁開度目標値が零である状態が所定期間に亘って継
続したときこの所定期間経過時の弁開度検出値を前記排
気還流弁の全開基準位置を表わす全開基準弁開度値とす
る排気還流弁の全開基準位置検出方法において、エンジ
ンの始動状態を検出し、エンジンがこの始動状態にある
ときは前記排気還流弁の全開基準弁開度値を前記サンプ
リング信号の発生毎に、この信号の発生毎に検出した弁
開度検出値に更新するようにしたので排気還流弁の実際
の全開基準位置をエンジンが始動状態にあるときにも正
確に検出することが出来、斯くめられた全開基準弁開度
値を用い、排気還流弁の弁開度値を補正し、て実弁開度
値を精度よくめることか出来、この結果、排気還流量を
適正量に制御することか出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法か適用された排気還流制御装置の
全体構成を示すブロック図、第２図は第１図の電子コン
１−ロールユニッ１〜（ＥＣＵ）内の回路構成を示すブ
ロック図、第３図はＥ　ＣＴＪ内で実行される排気還流
弁の全閉基準弁開度値ｒ、。の演算方法の一例を示すフ
ローチャー１〜及び第４図はエンジンか始動状態にある
とき全開基準弁開度値Ｌｏが順次更新される様子を説明
するタイミングチャートで、同図（、）はエンジン回転
数ＮＯの時間変化を、同図（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）は夫
々サンプリング信号（ＴＤＣ信号）、イグニッションス
イッチ信号及びスタータスイッチ信号の発生状況を、同
図（ｃ　）は弁リフトセンサの出力信号値、すなわち排
気還流弁の弁開度検出値の時間変化を夫々説明するチャ
ー１・である。 １・・・内燃エンジン、５・・・電子コン１〜ロールユ
ニツ＝１９− １〜（ＥＣ，Ｕ）、６・・・燃料噴射弁、８・・・吸気
管内負圧センサ、９・・・大気圧センサ、１１・・・エ
ンジン回転数センサ、１６・・・イグニッションスイッ
チ、１７・・・スタータスイッチ、１９・・・排気還流
弁、２２・・・電磁弁、２４・・・弁リフトセンサ、５
０１・・・中央処理装置（ＣＰ　Ｕ）　、　５０２・・
・ランダムアクセスメモリ（Ｒ，ＡＭ）　、　５０３・
・・リードオンリメモリ（ＲＯＭ）。 出願人　本田技研工業株式会社 代理人　弁理士　渡部敏彦 ２０− 児２図 ５ ４７３−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　内燃エンジンの排気通路と吸気通路とを連通させ
   る排気還流路の途中に配設され、排気還流量を制御する
   排気還流弁の弁開度を所定周期のサンプリング信号発生
   毎に検出すると共に、エンジンの運転状態を検出して検
   出したエンジンの運転状態に応じた前記排気還流弁の弁
   開度検出値詮設定し、この弁開度目標値が零である状態
   が所定時間に亘って継続したときこの所定時間経過時の
   弁開度検出値を前記排気還流弁の全閉基準位置を表わす
   全閉基準弁開度値とする排気還流弁の全閉基準位置検出
   方法において、エンジンの始動状態を検出し。 エンジンがこの始動状態にあるときは前記排気還流弁の
   全開基準弁開度値を前記サンプリング信号の発生毎に、
   この信号の発生毎に検出した弁開度検出値に更新するよ
   うにしたことを特徴とする内燃エンジンの排気還流弁の
   全閉基準位置検出方法。 ２、　前記エンジンの始動状態はエンジンのスタータが
   作動状態にあり、且つ、エンジン回転数が所定回転数以
   下であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   内燃エンジンの排気還流弁の全開基準位置検出方法。 ３、　前記所定周期のサンプリング信号はエンジンの所
   定回転角度位置信号であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の内燃エンジンの排気還流弁の全開基準
   位置検出方法。