(57)【要約】電子制御部３１には、目標とする排気ガスの帰還量に相当する変数、例えば、電磁バキューム調整バルブ１２の負圧出力ポート（図示せず）へ対する所望の負圧の大きさに対して、電磁バキューム調整バルブ１２の図示されない電磁コイルの通電駆動の際の駆動デューティが求められるデューティ変換マップ４１と、入力されたバッテリ電圧及びエンジン冷却水温から駆動デューティの補正値が得られるデューティ補正マップ４２とが設けられており、駆動デューティにデューティ補正マップ４２による補正値が乗ぜられて補正され、その補正された駆動デューティに基づいて駆動回路２６による電磁バキューム調整バルブ１２への通電が行われるようになっている。
2004053322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガス再循環装置において排気ガスの吸気側への帰還量調整のために用いられる電気制御式バルブの駆動制御方法であって、
目標とする排気ガスの帰還量に相当する変数に対して前記電気制御式バルブの駆動デューティが得られるよう予め設定されてなるデューティ変換マップにより、目標とする排気ガスの帰還量に相当する変数に対する駆動デューティを求める一方、
バッテリ電源とエンジン冷却水温とから前記駆動デューティに対する補正値が得られるよう予め設定されてなるデューティ補正マップにより、検出されたバッテリ電圧とエンジン冷却水温とに対する補正値を求め、当該補正値と前記駆動デューティとに基づいて前記電気制御式バルブ駆動のための新たな駆動デューティを求めて、当該新たな駆動デューティにより前記電気制御式バルブの駆動を行うことを特徴とする排気ガス再循環装置における電気制御式バルブの駆動制御方法。
【請求項２】
排気ガス再循環装置において排気ガスの吸気側への帰還量調整のために用いられる電気制御式バルブの駆動制御のために実行される電気制御式バルブの駆動制御プログラムであって、
目標とする排気ガスの帰還量に相当する変数に対して前記電気制御式バルブの駆動デューティが得られるよう予め設定されてなるデューティ変換マップにより、目標とする排気ガスの帰還量に相当する変数に対して駆動デューティを求める第１のステップと、
バッテリ電源とエンジン冷却水温とから前記駆動デューティに対する補正値が得られるよう予め設定されてなるデューティ補正マップにより、入力されたバッテリ電圧及びエンジン冷却水温に対する補正値を求める第２のステップと、
前記補正値と前記第１のステップにおいて求められた駆動デューティとに基づいて新たな駆動デューティを求める第３のステップと、
を具備してなることを特徴とする電気制御式バルブの駆動制御プログラム。
【請求項３】
エンジンの排気ガスの吸気側への帰還量を電気制御式バルブの駆動により調整可能に構成されてなる排気ガス再循環装置であって、
目標とする排気ガスの帰還量に相当する変数の入力に対して、前記電気制御式バルブの駆動デューティを出力する基本駆動デューティ出力手段と、
入力されたバッテリ電圧及びエンジン冷却水温から前記駆動デューティの補正値を出力する補正値出力手段と、
前記補正値出力手段から得られた補正値と前記基本駆動デューティ出力手段から得られた駆動デューティとに基づいて新たな駆動デューティを求める補正駆動デューティ算出手段と、
前記補正駆動デューティ算出手段の算出値に基づいて前記電気制御式バルブを駆動を行う駆動手段と、
を具備してなることを特徴とする排気ガス再循環装置。
【請求項４】
排気ガス再循環装置において排気ガスの吸気側への帰還量調整のために用いられる電気制御式バルブの駆動制御方法であって、
前記電気制御式バルブの電磁コイルの推定抵抗値を算出する所定の推定抵抗値算出処理により推定抵抗値を求め、
検出されたバッテリ電圧を前記推定抵抗値で除し、その除算値を求める一方、
前記電気制御式バルブに通電する目標駆動電流を算出する所定の目標駆動電流算出処理により目標駆動電流を求め、
前記目標駆動電流と前記除算値とから、前記電気制御式バルブに通電する際の駆動デューティが得られるよう予め設定されてなるデューティ決定マップにより、前記求められた目標駆動電流と除算値に対する駆動デューティを求め、前記電気制御式バルブを当該駆動デューティで駆動することを特徴とする排気ガス再循環装置における電気制御式バルブの駆動制御方法。
【請求項５】
所定の目標駆動電流算出処理は、
検出されたエンジン回転数と、エンジンへ対する燃料噴射量として燃料噴射制御処理により与えられた要求噴射量に対して、電気制御式バルブへ通電されるべき基本目標駆動電流としての基本目標値が定まるよう予め設定されてなる基本制御マップにより基本目標値を求め、
前記基本目標値を環境データ及び車種に基づいて補正して目標駆動電流が求められてなることを特徴とする請求項４記載の排気ガス再循環装置における電気制御式バルブの駆動制御方法。
【請求項６】
環境データ及び車種に基づく基本目標値の補正は、
車種毎に設定され、予め記憶された補正値を前記基本目標値に加算して当該演算後の値を第１の補正基本目標値とし、
大気圧から前記第１の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる大気圧補正マップにより、検出された大気圧に対応する補正値を求めて前記第１の補正基本目標値に加算して、当該演算後の値を第２の補正基本目標値とし、
吸気温度から前記第２の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる吸気温補正マップにより、検出された吸気温度に対応する補正値を求めて前記第２の補正基本目標値に加算して、当該演算後の値を第３の補正基本目標値とし、
エンジン冷却水温から前記第３の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる水温補正マップにより、検出されたエンジン冷却水温に対応する補正値を求めて前記第３の補正基本目標値に加算し、当該演算後の値を駆動電流目標値としてなることを特徴とする請求項５記載の排気ガス再循環装置における電気制御式バルブの駆動制御方法。
【請求項７】
所定の目標駆動電流算出処理は、
検出されたエンジン回転数と、エンジンへ対する燃料噴射量として燃料噴射制御処理により与えられた要求噴射量に対して、電気制御式バルブへ通電されるべき基本目標駆動電流としての基本目標値が定まるよう予め設定されてなる基本制御マップにより基本目標値を求め、
前記基本目標値を環境データ及び車種に基づいて補正し、当該補正された基本目標値と検出された吸入空気量とを用いて予め設定された比例・積分制御演算式により前記電気制御式バルブへ通電する目標駆動電流が算出されるよう構成されてなることを特徴とする請求項４記載の排気ガス再循環装置における電気制御式バルブの駆動制御方法。
【請求項８】
環境データ及び車種に基づく基本目標値の補正は、
車種毎に設定され、予め記憶された補正値を前記基本目標値に加算して当該演算後の値を第１の補正基本目標値とし、
大気圧から前記第１の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる大気圧補正マップにより、検出された大気圧に対応する補正値を求めて前記第１の補正基本目標値に加算して、当該演算後の値を第２の補正基本目標値とし、
吸気温度から前記第２の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる吸気温補正マップにより、検出された吸気温度に対応する補正値を求めて前記第２の補正基本目標値に加算して、当該演算後の値を第３の補正基本目標値とし、
エンジン冷却水温から前記第３の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる水温補正マップにより、検出されたエンジン冷却水温に対応する補正値を求めて前記第３の補正基本目標値に加算し、補正された基本目標値を得ることを特徴とする請求項７記載の排気ガス再循環装置における電気制御式バルブの駆動制御方法。
【請求項９】
第１乃至第３の補正基本目標値を求める際の補正値の加算に代えて、補正値の乗算とすることを特徴とする請求項６又は請求項８記載の排気ガス再循環装置における電気制御式バルブの駆動制御方法。
【請求項１０】
所定の推定抵抗値算出処理は、
バッテリ電圧と目標駆動電流とから電磁コイル発熱量算出のための所定の演算式により電気制御式バルブの電磁コイルの発熱量を求め、
エンジン冷却水温又は外気温のいずれかと車速とから電磁コイル放熱量算出のための所定の演算式により電気制御式バルブの電磁コイルの放熱量を求め、
前記発熱量と放熱量との差の積分値に前記外気温を加算してなることを特徴とする請求項６、請求項８又は請求項９記載の排気ガス再循環装置における電気制御式バルブの駆動制御方法。
【請求項１１】
排気ガス再循環装置において排気ガスの吸気側への帰還量調整のために用いられる電気制御式バルブの駆動制御のために実行される電気制御式バルブの駆動制御プログラムであって、
前記電気制御式バルブの電磁コイルの推定抵抗値を算出する所定の推定抵抗値算出処理により推定抵抗値を求める推定抵抗値算出ステップと、
検出されたバッテリ電圧を前記推定抵抗値で除し、その除算値を求める除算ステップと、
前記電気制御式バルブに通電する目標駆動電流を算出する所定の目標駆動電流算出処理により目標駆動電流を求める目標駆動電流算出ステップと、
前記目標駆動電流と前記除算値とから、前記電気制御式バルブに通電する際の駆動デューティが得られるよう予め設定されてなるデューティ決定マップにより、前記求められた目標駆動電流と除算値に対する駆動デューティを求める駆動デューティ算出ステップと、
、前記電気制御式バルブを前記駆動デューティ算出ステップで求められた駆動デューティにより駆動する駆動ステップと、
を具備してなることを特徴とする電気制御式バルブの駆動制御プログラム。
【請求項１２】
所定の目標駆動電流算出処理は、
検出されたエンジン回転数と、エンジンへ対する燃料噴射量として燃料噴射制御処理により与えられた要求噴射量に対して、電気制御式バルブへ通電されるべき基本目標駆動電流としての基本目標値が定まるよう予め設定されてなる基本制御マップにより基本目標値を求める基本目標値算出ステップと、
前記基本目標値を環境データ及び車種に基づいて補正して目標駆動電流を求める補正ステップと、
を具備してなることを特徴とする請求項１１記載の電気制御式バルブの駆動制御プログラム。
【請求項１３】
環境データ及び車種に基づく基本目標値の補正ステップは、
車種毎に設定され、予め記憶された補正値を前記基本目標値に加算して当該演算後の値を第１の補正基本目標値とする第１のステップと、
大気圧から前記第１の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる大気圧補正マップにより、検出された大気圧に対応する補正値を求める第２のステップと、
前記第２のステップにおいて得られた補正値を前記第１の補正基本目標値に加算して、当該演算後の値を第２の補正基本目標値とする第３のステップと、
吸気温度から前記第２の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる吸気温補正マップにより、検出された吸気温度に対応する補正値を求める第４のステップと、
前記第４のステップにより得られた補正値を前記第２の補正基本目標値に加算して、当該演算後の値を第３の補正基本目標値とする第５のステップと、
エンジン冷却水温から前記第３の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる水温補正マップにより、検出されたエンジン冷却水温に対応する補正値を求める第６のステップと、
前記第６のステップにより得られた補正値を前記第３の補正基本目標値に加算し、当該演算後の値を駆動電流目標値とする第７のステップと、
を具備してなることを特徴とする請求項１２記載の電気制御式バルブの駆動制御プログラム。
【請求項１４】
所定の目標駆動電流算出処理は、
検出されたエンジン回転数と、エンジンへ対する燃料噴射量として燃料噴射制御処理により与えられた要求噴射量に対して、電気制御式バルブへ通電されるべき基本目標駆動電流としての基本目標値が定まるよう予め設定されてなる基本制御マップにより基本目標値を求める基本目標値算出ステップ、
前記基本目標値を環境データ及び車種に基づいて補正する補正ステップと、
前記補正ステップにより得られた補正された基本目標値と、検出された吸入空気量とを用いて予め設定された比例・積分制御演算式により前記電気制御式バルブへ通電する目標駆動電流を算出する電流算出ステップと、
を具備してなることを特徴とする請求項１１記載の電気制御式バルブの駆動制御プログラム。
【請求項１５】
環境データ及び車種に基づく基本目標値の補正ステップは、
車種毎に設定され、予め記憶された補正値を前記基本目標値に加算して当該演算後の値を第１の補正基本目標値とする第１のステップと、
大気圧から前記第１の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる大気圧補正マップにより、検出された大気圧に対応する補正値を求める第２のステップと、
前記第２のステップにより得られた補正値を前記第１の補正基本目標値に加算して、当該演算後の値を第２の補正基本目標値とする第３のステップと、
吸気温度から前記第２の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる吸気温補正マップにより、検出された吸気温度に対応する補正値を求める第４のステップと、
前記第４のステップにより得られた補正値を前記第２の補正基本目標値に加算して、当該演算後の値を第３の補正基本目標値とする第５のステップと、
エンジン冷却水温から前記第３の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる水温補正マップにより、検出されたエンジン冷却水温に対応する補正値を求める第６のステップと、
前記第６のステップにより得られた補正値を前記第３の補正基本目標値に加算し、補正された基本目標値を得る第７のステップと、
を具備してなることを特徴とする請求項１４記載の電気制御式バルブの駆動制御プログラム。
【請求項１６】
第１乃至第３の補正基本目標値を求める際の補正値の加算に代えて、補正値の乗算とすることを特徴とする請求項１３又は請求項１５記載の電気制御式バルブの駆動制御プログラム。
【請求項１７】
所定の推定抵抗値算出処理は、
バッテリ電圧と目標駆動電流とから電磁コイル発熱量算出のための所定の演算式により電気制御式バルブの電磁コイルの発熱量を求めるステップと、
エンジン冷却水温又は外気温のいずれかと車速とから電磁コイル放熱量算出のための所定の演算式により電気制御式バルブの電磁コイルの放熱量を求めるステップと、
前記発熱量と放熱量との差の積分値に前記外気温に加算するステップと、
を具備してなることを特徴とする請求項１３、請求項１５又は請求項１６記載の電気制御式バルブの駆動制御プログラム。
【請求項１８】
エンジンの排気ガスの吸気側への帰還量を電気制御式バルブの駆動により調整可能に構成されてなる排気ガス再循環装置であって、
前記電気制御式バルブの駆動デューティを演算算出する電子制御部と、
前記電子制御部からの駆動デューティに基づいて前記電気制御式バルブへの通電駆動を行う駆動回路とを具備してなり、
前記電子制御部は、
前記電気制御式バルブの電磁コイルの推定抵抗値を算出する所定の推定抵抗値算出処理により推定抵抗値を求め、
検出されたバッテリ電圧を前記推定抵抗値で除し、その除算値を求める一方、
前記電気制御式バルブに通電する目標駆動電流を算出する所定の目標駆動電流算出処理により目標駆動電流を求め、
前記目標駆動電流と前記除算値とから、前記電気制御式バルブに通電する際の駆動デューティが得られるよう予め設定されてなるデューティ決定マップにより、前記求められた目標駆動電流と除算値に対する駆動デューティを求めて前記駆動回路へ出力するよう構成されてなることを特徴とする排気ガス再循環装置。
【請求項１９】
所定の目標駆動電流算出処理は、
検出されたエンジン回転数と、エンジンへ対する燃料噴射量として燃料噴射制御処理により与えられた要求噴射量に対して、電気制御式バルブへ通電されるべき基本目標駆動電流としての基本目標値が定まるよう予め設定されてなる基本制御マップにより基本目標値を求め、
前記基本目標値を環境データ及び車種に基づいて補正して目標駆動電流が求められてなることを特徴とする請求項１８記載の排気ガス再循環装置。
【請求項２０】
環境データ及び車種に基づく基本目標値の補正は、
車種毎に設定され、予め記憶された補正値を前記基本目標値に加算して当該演算後の値を第１の補正基本目標値とし、
大気圧から前記第１の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる大気圧補正マップにより、検出された大気圧に対応する補正値を求めて前記第１の補正基本目標値に加算して、当該演算後の値を第２の補正基本目標値とし、
吸気温度から前記第２の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる吸気温補正マップにより、検出された吸気温度に対応する補正値を求めて前記第２の補正基本目標値に加算して、当該演算後の値を第３の補正基本目標値とし、
エンジン冷却水温から前記第３の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる水温補正マップにより、検出されたエンジン冷却水温に対応する補正値を求めて前記第３の補正基本目標値に加算し、当該演算後の値を駆動電流目標値としてなることを特徴とする請求項１９記載の排気ガス再循環装置。
【請求項２１】
所定の目標駆動電流算出処理は、
検出されたエンジン回転数と、エンジンへ対する燃料噴射量として燃料噴射制御処理により与えられた要求噴射量に対して、電気制御式バルブへ通電されるべき基本目標駆動電流としての基本目標値が定まるよう予め設定されてなる基本制御マップにより基本目標値を求め、
前記基本目標値を環境データ及び車種に基づいて補正し、当該補正された基本目標値と検出された吸入空気量とを用いて予め設定された比例・積分制御演算式により前記電気制御式バルブへ通電する目標駆動電流が算出されるよう構成されてなることを特徴とする請求項１８記載の排気ガス再循環装置。
【請求項２２】
環境データ及び車種に基づく基本目標値の補正は、
車種毎に設定され、予め記憶された補正値を前記基本目標値に加算して当該演算後の値を第１の補正基本目標値とし、
大気圧から前記第１の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる大気圧補正マップにより、検出された大気圧に対応する補正値を求めて前記第１の補正基本目標値に加算して、当該演算後の値を第２の補正基本目標値とし、
吸気温度から前記第２の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる吸気温補正マップにより、検出された吸気温度に対応する補正値を求めて前記第２の補正基本目標値に加算して、当該演算後の値を第３の補正基本目標値とし、
エンジン冷却水温から前記第３の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる水温補正マップにより、検出されたエンジン冷却水温に対応する補正値を求めて前記第３の補正基本目標値に加算し、補正された基本目標値を得ることを特徴とする請求項２１記載の排気ガス再循環装置。
【請求項２３】
第１乃至第３の補正基本目標値を求める際の補正値の加算に代えて、補正値の乗算とすることを特徴とする請求項２０又は請求項２２記載の排気ガス再循環装置。
【請求項２４】
所定の推定抵抗値算出処理は、
バッテリ電圧と目標駆動電流とから電磁コイル発熱量算出のための所定の演算式により電気制御式バルブの電磁コイルの発熱量を求め、
エンジン冷却水温又は外気温のいずれかと車速とから電磁コイル放熱量算出のための所定の演算式により電気制御式バルブの電磁コイルの放熱量を求め、
前記発熱量と放熱量との差の積分値に前記外気温を加算してなることを特徴とする請求項２０、請求項２２又は請求項２３記載の排気ガス再循環装置。
【請求項２５】
排気ガス再循環装置において排気管の途中に設けられた排気タービンの入出力口を連通するようにタービン用連通管が設けられ、当該タービン用連通管における排気ガスの通過量調整のために用いられるタービン用電気制御式バルブの駆動制御方法であって、
前記タービン用電気制御式バルブの電磁コイルの推定抵抗値を算出する所定の推定抵抗値算出処理により推定抵抗値を求め、
検出されたバッテリ電圧を前記推定抵抗値で除し、その除算値を求める一方、
前記タービン用電気制御式バルブに通電する目標駆動電流を算出する所定の目標駆動電流算出処理により目標駆動電流を求め、
前記目標駆動電流と前記除算値とから、前記タービン用電気制御式バルブに通電する際の駆動デューティが得られるよう予め設定されてなるデューティ決定マップにより、前記求められた目標駆動電流と除算値に対する駆動デューティを求め、前記タービン用電気制御式バルブを当該駆動デューティで駆動することを特徴とする排気ガス再循環装置におけるタービン用電気制御式バルブの駆動制御方法。
【請求項２６】
所定の目標駆動電流算出処理は、
検出されたエンジン回転数と、エンジンへ対する燃料噴射量として燃料噴射制御処理により与えられた要求噴射量に対して、タービン用電気制御式バルブへ通電されるべき基本目標駆動電流としての基本目標値が定まるよう予め設定されてなる基本制御マップにより基本目標値を求め、
前記基本目標値を環境データ及び燃料噴射条件に基づいて補正し、当該補正された基本目標値と検出された実ブースト圧とを用いて予め設定された比例・積分制御演算式により前記タービン用電気制御式バルブへ通電する目標駆動電流が算出されるよう構成されてなることを特徴とする請求項２５記載の排気ガス再循環装置におけるタービン用電気制御式バルブの駆動制御方法。
【請求項２７】
環境データ及び燃料噴射条件に基づく補正は、
大気圧から基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる大気圧補正マップにより、検出された大気圧に対応する補正値を求め、
エンジン回転数と要求燃料噴射量とから前記大気補正マップより得られた補正値に対する修正値が得られるよう予め設定された大気圧補正値修正マップにより、検出されたエンジン回転数と要求噴射量に対応する修正値を求め、
前記大気圧補正マップにより得られた補正値と前記大気圧補正値修正マップにより得られた修正値との乗算値を求めて、当該乗算値を大気圧補正値とする一方、
エンジン冷却水温から基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる水温補正マップにより、検出されたエンジン冷却水温に対応する補正値を求め、
エンジン回転数と要求燃料噴射量とから前記水温補正マップより得られた補正値に対する修正値が得られるよう予め設定された水温補正値修正マップにより、検出されたエンジン回転数と要求噴射量に対応する修正値を求め、
前記水温補正マップにより得られた補正値と前記水温補正値修正マップにより得られた修正値との乗算値を求めて、当該乗算値を水温補正値とし、
前記大気圧補正値と前記水温補正値とを基本補正値に加算して第１の補正基本目標値とし、
吸気温度から前記第１の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる吸気温補正マップにより、検出された吸気温度に対応する補正値を求めて前記第１の補正基本目標値に乗算して、当該乗算値を第２の補正基本目標値とし、
燃料噴射制御により生ずるオーバブースト要求の有無によって定まるオーバーブースト補正値であって、オーバブースト要求が生じていない場合にあっては零が、オーバブースト要求が生じた場合には、エンジン回転数と要求燃料噴射量とから前記第２の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されたオーバーブーストマップにより、検出されたエンジン回転数と要求噴射量に対応する補正値を求め、当該補正値と燃料噴射制御より得られるオーバーブースト率との乗算値が、それぞれ設定されてなるオーバーブースト補正値を前記第２の補正基本目標値に加算して第３の補正基本目標値とし、
前記第３の補正基本目標値が負の値である場合は、零とする一方、正の値である場合には、所定の上限値までは当該第３の補正基本目標値を、一連の補正処理の最終値とし、所定の上限値を越える場合には、所定の上限値を一連の補正処理の最終値としての新たな第３の補正基本目標値とするリミッタ処理を施すものであることを特徴とする請求項２６記載の排気ガス再循環装置におけるタービン用電気制御式バルブの駆動制御方法。
【請求項２８】
所定の推定抵抗値算出処理は、
バッテリ電圧と目標駆動電流とから電磁コイル発熱量算出のための所定の演算式により電気制御式バルブの電磁コイルの発熱量を求め、
エンジン冷却水温又は外気温のいずれかと車速とから電磁コイル放熱量算出のための所定の演算式により電気制御式バルブの電磁コイルの放熱量を求め、
前記発熱量と放熱量との差の積分値に前記外気温を加算してなることを特徴とする請求項２７記載の排気ガス再循環装置におけるタービン用電気制御式バルブの駆動制御方法。
【請求項２９】
排気ガス再循環装置において排気管の途中に設けられた排気タービンの入出力口を連通するようにタービン用連通管が設けられ、当該タービン用連通管における排気ガスの通過量調整のために用いられるタービン用電気制御式バルブの駆動制御のために実行されるタービン用電気制御式バルブの駆動制御プログラムであって、
前記タービン用電気制御式バルブの電磁コイルの推定抵抗値を算出する所定の推定抵抗値算出処理により推定抵抗値を求めるステップと、
検出されたバッテリ電圧を前記推定抵抗値で除し、その除算値を求める除算ステップと、
前記タービン用電気制御式バルブに通電する目標駆動電流を算出する所定の目標駆動電流算出処理により目標駆動電流を求める目標駆動電流算出ステップと、
前記目標駆動電流と前記除算値とから、前記タービン用電気制御式バルブに通電する際の駆動デューティが得られるよう予め設定されてなるデューティ決定マップにより、前記求められた目標駆動電流と除算値に対する駆動デューティを求める駆動デューティ算出ステップと、
前記タービン用電気制御式バルブを前記駆動デューティ算出ステップで求められた駆動デューティにより駆動する駆動ステップと、
を具備してなることを特徴とするタービン用電気制御式バルブの駆動制御プログラム。
【請求項３０】
所定の目標駆動電流算出処理は、
検出されたエンジン回転数と、エンジンへ対する燃料噴射量として燃料噴射制御処理により与えられた要求噴射量に対して、タービン用電気制御式バルブへ通電されるべき基本目標駆動電流としての基本目標値が定まるよう予め設定されてなる基本制御マップにより基本目標値を求める基本目標値算出ステップと、
前記基本目標値を環境データ及び燃料噴射条件に基づいて補正する補正ステップと、
前記補正ステップにより得られた補正された基本目標値と検出された実ブースト圧とを用いて予め設定された比例・積分制御演算式により前記タービン用電気制御式バルブへ通電する目標駆動電流を算出する電流算出ステップと、
を具備してなることを特徴とする請求項２９記載のタービン用電気制御式バルブの駆動制御プログラム。
【請求項３１】
環境データ及び燃料噴射条件に基づく補正ステップは、
大気圧から基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる大気圧補正マップにより、検出された大気圧に対応する補正値を求める第１のステップと、
エンジン回転数と要求燃料噴射量とから前記大気補正マップより得られた補正値に対する修正値が得られるよう予め設定された大気圧補正値修正マップにより、検出されたエンジン回転数と要求噴射量に対応する修正値を求める第２のステップと、
前記大気圧補正マップにより得られた補正値と前記大気圧補正値修正マップにより得られた修正値との乗算値を求めて、当該乗算値を大気圧補正値とする第３のステップと、
エンジン冷却水温から基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる水温補正マップにより、検出されたエンジン冷却水温に対応する補正値を求める第４のステップと、
エンジン回転数と要求燃料噴射量とから前記水温補正マップより得られた補正値に対する修正値が得られるよう予め設定された水温補正値修正マップにより、検出されたエンジン回転数と要求噴射量に対応する修正値を求める第５のステップと、
前記水温補正マップにより得られた補正値と前記水温補正値修正マップにより得られた修正値との乗算値を求めて、当該乗算値を水温補正値とする第６のステップと、
前記大気圧補正値と前記水温補正値とを基本補正値に加算して第１の補正基本目標値とする第７のステップと、
吸気温度から前記第１の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる吸気温補正マップにより、検出された吸気温度に対応する補正値を求めて前記第１の補正基本目標値に乗算して、当該乗算値を第２の補正基本目標値とする第８のステップと、
燃料噴射制御により生ずるオーバブースト要求の有無によって定まるオーバーブースト補正値であって、オーバブースト要求が生じていない場合にあっては零が、オーバブースト要求が生じた場合には、エンジン回転数と要求燃料噴射量とから前記第２の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されたオーバーブーストマップにより、検出されたエンジン回転数と要求噴射量に対応する補正値を求め、当該補正値と燃料噴射制御より得られるオーバーブースト率との乗算値が、それぞれ設定されてなるオーバーブースト補正値を前記第２の補正基本目標値に加算して第３の補正基本目標値とする第９のステップと、
前記第３の補正基本目標値が負の値である場合は、零とする一方、正の値である場合には、所定の上限値までは当該第３の補正基本目標値を、一連の補正処理の最終値とし、所定の上限値を越える場合には、所定の上限値を一連の補正処理の最終値としての新たな第３の補正基本目標値とするリミッタ処理を施す第１０のステップとを具備してなることを特徴とする請求項３０記載のタービン用電気制御式バルブの駆動制御プログラム。
【請求項３２】
所定の推定抵抗値算出処理は、
バッテリ電圧と目標駆動電流とから電磁コイル発熱量算出のための所定の演算式により電気制御式バルブの電磁コイルの発熱量を求め、
エンジン冷却水温又は外気温のいずれかと車速とから電磁コイル放熱量算出のための所定の演算式により電気制御式バルブの電磁コイルの放熱量を求め、
前記発熱量と放熱量との差の積分値に前記外気温を加算してなることを特徴とする請求項３１記載のタービン用電気制御式バルブの駆動制御プログラム。
【請求項３３】
排気管の途中に設けられた排気タービンの入出力口を連通するようにタービン用連通管が設けられ、当該タービン用連通管における排気ガスの通過量調整のために用いられるタービン用電気制御式バルブが設けられてなる排気ガス再循環装置であって、
前記タービン用電気制御式バルブの駆動デューティを演算算出する電子制御部と、
前記電子制御部からの駆動デューティに基づいて前記タービン用電気制御式バルブへの通電駆動を行う駆動回路とを具備してなり、
前記電子制御部は、
前記タービン用電気制御式バルブの電磁コイルの推定抵抗値を算出する所定の推定抵抗値算出処理により推定抵抗値を求め、
検出されたバッテリ電圧を前記推定抵抗値で除し、その除算値を求める一方、
前記タービン用電気制御式バルブに通電する目標駆動電流を算出する所定の目標駆動電流算出処理により目標駆動電流を求め、
前記目標駆動電流と前記除算値とから、前記タービン用電気制御式バルブに通電する際の駆動デューティが得られるよう予め設定されてなるデューティ決定マップにより、前記求められた目標駆動電流と除算値に対する駆動デューティを求め、前記タービン用電気制御式バルブを当該駆動デューティで駆動するよう構成されてなることを特徴とする排気ガス再循環装置。
【請求項３４】
所定の目標駆動電流算出処理は、
検出されたエンジン回転数と、エンジンへ対する燃料噴射量として燃料噴射制御処理により与えられた要求噴射量に対して、タービン用電気制御式バルブへ通電されるべき基本目標駆動電流としての基本目標値が定まるよう予め設定されてなる基本制御マップにより基本目標値を求め、
前記基本目標値を環境データ及び燃料噴射条件に基づいて補正し、当該補正された基本目標値と検出された実ブースト圧とを用いて予め設定された比例・積分制御演算式により前記タービン用電気制御式バルブへ通電する目標駆動電流が算出されるよう構成されてなることを特徴とする請求項３３記載の排気ガス再循環装置。
【請求項３５】
環境データ及び燃料噴射条件に基づく補正は、
大気圧から基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる大気圧補正マップにより、検出された大気圧に対応する補正値を求め、
エンジン回転数と要求燃料噴射量とから前記大気補正マップより得られた補正値に対する修正値が得られるよう予め設定された大気圧補正値修正マップにより、検出されたエンジン回転数と要求噴射量に対応する修正値を求め、
前記大気圧補正マップにより得られた補正値と前記大気圧補正値修正マップにより得られた修正値との乗算値を求めて、当該乗算値を大気圧補正値とする一方、
エンジン冷却水温から基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる水温補正マップにより、検出されたエンジン冷却水温に対応する補正値を求め、
エンジン回転数と要求燃料噴射量とから前記水温補正マップより得られた補正値に対する修正値が得られるよう予め設定された水温補正値修正マップにより、検出されたエンジン回転数と要求噴射量に対応する修正値を求め、
前記水温補正マップにより得られた補正値と前記水温補正値修正マップにより得られた修正値との乗算値を求めて、当該乗算値を水温補正値とし、
前記大気圧補正値と前記水温補正値とを基本補正値に加算して第１の補正基本目標値とし、
吸気温度から前記第１の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されてなる吸気温補正マップにより、検出された吸気温度に対応する補正値を求めて前記第１の補正基本目標値に乗算して、当該乗算値を第２の補正基本目標値とし、
燃料噴射制御により生ずるオーバブースト要求の有無によって定まるオーバーブースト補正値であって、オーバブースト要求が生じていない場合にあっては零が、オーバブースト要求が生じた場合には、エンジン回転数と要求燃料噴射量とから前記第２の補正基本目標値に対する補正値が得られるよう予め設定されたオーバーブーストマップにより、検出されたエンジン回転数と要求噴射量に対応する補正値を求め、当該補正値と燃料噴射制御より得られるオーバーブースト率との乗算値が、それぞれ設定されてなるオーバーブースト補正値を前記第２の補正基本目標値に加算して第３の補正基本目標値とし、
前記第３の補正基本目標値が負の値である場合は、零とする一方、正の値である場合には、所定の上限値までは当該第３の補正基本目標値を、一連の補正処理の最終値とし、所定の上限値を越える場合には、所定の上限値を一連の補正処理の最終値としての新たな第３の補正基本目標値とするリミッタ処理を施すものであることを特徴とする請求項３４記載の排気ガス再循環装置。
【請求項３６】
所定の推定抵抗値算出処理は、
バッテリ電圧と目標駆動電流とから電磁コイル発熱量算出のための所定の演算式により電気制御式バルブの電磁コイルの発熱量を求め、
エンジン冷却水温又は外気温のいずれかと車速とから電磁コイル放熱量算出のための所定の演算式により電気制御式バルブの電磁コイルの放熱量を求め、
前記発熱量と放熱量との差の積分値に前記外気温を加算してなることを特徴とする請求項３５記載の排気ガス再循環装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、排気ガス再循環（Ｅｘｈａｕｓｔ  ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置に係り、特に、電気制御式バルブの制御特性の改善等を図ったものに関する。
【背景技術】  排気ガス再循環装置（以下「ＥＧＲ装置」と言う）は、排気ガス中の窒素酸化物の低減のために、排気ガスの一部を吸気系へ戻すようにし、混合気が燃焼する際の最高温度を低くしてＮＯｘの生成量を抑圧するようにしたものとして公知・周知のものである。
かかるＥＧＲ装置においては、排気ガスの一部を吸気系へ戻す箇所に通常、弁を設け、その開度を調整することで、排気ガスの吸気系への帰還量を調整するものとしている。かかる弁は、一般には、電気制御による容易性等の観点から電気式のいわゆる電磁弁を用いるのが好適であり、そのような構成の装置が多数提案されている（例えば、特開２００２−２８５８８８号公報等参照）。
ところで、ＥＧＲ装置における排気ガスの帰還量調整のために電磁弁を用いた場合、電磁弁の温度特性がその帰還量の制御精度に影響を受けるという問題がある。すなわち、電磁弁を構成する電磁コイルは、一般に抵抗成分を有するが、この抵抗成分が雰囲気温度、また、電磁コイル自体の温度によって変化し、その結果、通電電流の変化を招き、それが弁開度、換言すれば、排気ガスの帰還量に影響を与えることとなる。このような問題は、モータ駆動式の弁においても同様に起こり得る問題である。
このような電磁コイルにおける電流変化に対処する方策として、典型的なものとしては、例えば、実際の電流値を検出してフィードバック制御により、本来の値となるよう通電量を変える方法が考えられる
また、フィードバック制御を用いないものとしては、例えば、コイル温度の推定値を所定の演算式により求め、その推定値に応じてコイルへの通電量を調整する方法が公知・周知となっている（例えば、特開２００１−２１４７６６号公報等参照）。
しかしながら、例えば、電磁コイルの通電回路の共通化等のために、そのようなフィードバック制御のための回路を新たに追加することができない状況化において、電流値検出によるフィードバック制御を用いることなく電磁コイルの電流変化を抑圧することが求められる場合があり、上述した前者の方法では、必ずしも万全な方法ではない。
また、上述した後者の方法の場合、コイル温度の推定値だけに基づく電流補正であり、電磁コイルに流れる電流の変動を招くような他の要因がある場合には不十分である。
本発明の目的は、フィードバック制御を用いることなく、比較的簡易な構成で、電気制御式バルブの駆動電流の調整を精度良く行うことのできる排気ガス再循環装置における電気制御式バルブの駆動制御方法及び排気ガス再循環装置を提供するを提供することにある。
本発明の他の目的は、電気制御式バルブの安定した通電駆動が可能となる排気ガス再循環装置における電気制御式バルブの駆動制御方法、電気制御式バルブの駆動制御プログラム及び排気ガス再循環装置を提供することにある。
【発明の開示】
本発明の第１の形態よれば、
排気ガス再循環装置において排気ガスの吸気側への帰還量調整のために用いられる電気制御式バルブの駆動制御方法であって、
目標とする排気ガスの帰還量に相当する変数に対して前記電気制御式バルブの駆動デューティが得られるよう予め設定されてなるデューティ変換マップにより、目標とする排気ガスの帰還量に相当する変数に対する駆動デューティを求める一方、
バッテリ電源とエンジン冷却水温とから前記駆動デューティに対する補正値が得られるよう予め設定されてなるデューティ補正マップにより、検出されたバッテリ電圧とエンジン冷却水温とに対する補正値を求め、当該補正値と前記駆動デューティとに基づいて前記電気制御式バルブ駆動のための新たな駆動デューティを求めて、当該新たな駆動デューティにより前記電気制御式バルブの駆動を行うよう構成されてなるものが提供される。
かかる構成においては、予め実験等に結果に基づいて設定されたデューティ変換マップにより駆動デューティのいわば標準の値を求め、それに、駆動電流変動の主たる要因となるバッテリ電圧とエンジン冷却水温とに基づく補正を加え、補正された駆動デューティを電気制御式バルブの駆動に用いるようにしたので、フィードバック制御によることなく、従来に比してより精度のよい駆動電流の制御が可能となるものである。
本発明の第２の形態によれば、
排気ガス再循環装置において排気ガスの吸気側への帰還量調整のために用いられる電気制御式バルブの駆動制御方法であって、
前記電気制御式バルブの電磁コイルの推定抵抗値を算出する所定の推定抵抗値算出処理により推定抵抗値を求め、
検出されたバッテリ電圧を前記推定抵抗値で除し、その除算値を求める一方、
前記電気制御式バルブに通電する目標駆動電流を算出する所定の目標駆動電流算出処理により目標駆動電流を求め、
前記目標駆動電流と前記除算値とから、前記電気制御式バルブに通電する際の駆動デューティが得られるよう予め設定されてなるデューティ決定マップにより、前記求められた目標駆動電流と除算値に対する駆動デューティを求め、前記電気制御式バルブを当該駆動デューティで駆動するよう構成されてなるものが提供される。
かかる構成においては、予め実験等に結果に基づく所定の目標駆動電流処理によって得られた目標駆動電流と、駆動電流変動の主たる要因となるバッテリ電圧と、電磁コイルの推定抵抗値とからデューティ決定マップにより駆動デューティが求められるが、このデューティ決定マップから求められる駆動デューティを、予め温度変化による補正を加味したものとすることで、フィードバック制御によることなく、従来に比してより精度のよい駆動電流の制御が可能となるものである。
本発明の第３の形態によれば、排気ガス再循環装置において排気管の途中に設けられた排気タービンの入出力口を連通するようにタービン用連通管が設けられ、当該タービン用連通管における排気ガスの通過量調整のために用いられるタービン用電気制御式バルブの駆動制御方法であって、
前記タービン用電気制御式バルブの電磁コイルの推定抵抗値を算出する所定の推定抵抗値算出処理により推定抵抗値を求め、
検出されたバッテリ電圧を前記推定抵抗値で除し、その除算値を求める一方、
前記タービン用電気制御式バルブに通電する目標駆動電流を算出する所定の目標駆動電流算出処理により目標駆動電流を求め、
前記目標駆動電流と前記除算値とから、前記タービン用電気制御式バルブに通電する際の駆動デューティが得られるよう予め設定されてなるデューティ決定マップにより、前記求められた目標駆動電流と除算値に対する駆動デューティを求め、前記タービン用電気制御式バルブを当該駆動デューティで駆動するよう構成されたものが提供される。
本発明の第４の形態によれば、エンジンの排気ガスの吸気側への帰還量を電気制御式バルブの駆動により調整可能に構成されてなる排気ガス再循環装置であって、
目標とする排気ガスの帰還量に相当する変数の入力に対して、前記電気制御式バルブの駆動デューティを出力する基本駆動デューティ出力手段と、
入力されたバッテリ電圧及びエンジン冷却水温から前記駆動デューティの補正値を出力する補正値出力手段と、
前記補正値出力手段から得られた補正値と前記基本駆動デューティ出力手段から得られた駆動デューティとに基づいて新たな駆動デューティを求める補正駆動デューティ算出手段と、
前記補正駆動デューティ算出手段の算出値に基づいて前記電気制御式バルブを駆動を行う駆動手段と、を具備してなる排気ガス再循環装置が提供される。
本発明の第５の形態によれば、エンジンの排気ガスの吸気側への帰還量を電気制御式バルブの駆動により調整可能に構成されてなる排気ガス再循環装置であって、
前記電気制御式バルブの駆動デューティを演算算出する電子制御部と、
前記電子制御部からの駆動デューティに基づいて前記電気制御式バルブへの通電駆動を行う駆動回路とを具備してなり、
前記電子制御部は、
前記電気制御式バルブの電磁コイルの推定抵抗値を算出する所定の推定抵抗値算出処理により推定抵抗値を求め、
検出されたバッテリ電圧を前記推定抵抗値で除し、その除算値を求める一方、
前記電気制御式バルブに通電する目標駆動電流を算出する所定の目標駆動電流算出処理により目標駆動電流を求め、
前記目標駆動電流と前記除算値とから、前記電気制御式バルブに通電する際の駆動デューティが得られるよう予め設定されてなるデューティ決定マップにより、前記求められた目標駆動電流と除算値に対する駆動デューティを求めて前記駆動回路へ出力するよう構成されてなる排気ガス再循環装置が提供される。
本発明の第６の形態によれば、排気管の途中に設けられた排気タービンの入出力口を連通するようにタービン用連通管が設けられ、当該タービン用連通管における排気ガスの通過量調整のために用いられるタービン用電気制御式バルブが設けられてなる排気ガス再循環装置であって、
前記タービン用電気制御式バルブの駆動デューティを演算算出する電子制御部と、
前記電子制御部からの駆動デューティに基づいて前記タービン用電気制御式バルブへの通電駆動を行う駆動回路とを具備してなり、
前記電子制御部は、
前記タービン用電気制御式バルブの電磁コイルの推定抵抗値を算出する所定の推定抵抗値算出処理により推定抵抗値を求め、
検出されたバッテリ電圧を前記推定抵抗値で除し、その除算値を求める一方、
前記タービン用電気制御式バルブに通電する目標駆動電流を算出する所定の目標駆動電流算出処理により目標駆動電流を求め、
前記目標駆動電流と前記除算値とから、前記タービン用電気制御式バルブに通電する際の駆動デューティが得られるよう予め設定されてなるデューティ決定マップにより、前記求められた目標駆動電流と除算値に対する駆動デューティを求め、前記タービン用電気制御式バルブを当該駆動デューティで駆動するよう構成されてなる排気ガス再循環装置が提供される。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の実施の形態における排気ガス再循環装置の概略構成を示す構成図である。
図２は、図１に示された排気ガス再循環装置に用いられる排気ガス再循環用バルブの構成例を示す構成図である。
図３は、本発明の実施の形態における排気ガス再循環装置の第１の構成例における電子制御部を中心とする構成部分の構成例を示す構成図である。
図４は、図３に示された第１の構成例における演算処理の内容を説明する説明図である。
図５は、本発明の実施の形態における排気ガス再循環装置の第２乃至第４の構成例に共通の基本構成部分の構成例を示す構成図である。
図６は、本発明の実施の形態における排気ガス再循環装置の第２乃至第４の構成例に共通の駆動デューティ演算処理の基本手順を説明する説明図である。
図７は、本発明の実施の形態における排気ガス再循環装置の第２の構成例におけるＥＧＲ／ブースト演算処理の具体的な内容を説明する説明図である。
図８は、本発明の実施の形態における排気ガス再循環装置の第３の構成例におけるＥＧＲ／ブースト演算処理の具体的な内容を説明する説明図である。
図９は、本発明の実施の形態における排気ガス再循環装置の第４の構成例における排気ガス再循環装置の全体構成例を示す構成図である。
図１０は、本発明の実施の形態における排気ガス再循環装置の第４の構成例におけるＥＧＲ／ブースト演算処理の具体的な内容を説明する説明図である。
図１１は、排気ガス再循環用バルブとして電気制御式バルブの一つであるモータ駆動式バルブを用いた場合の排気ガス再循環用バルブの基本的構成例を示す構成図である。
図１２は、モータ駆動部の回転を直接利用して排気ガス再循環用バルブの弁開閉を行う場合の概略構成例を示す一部断面を含む構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】  本発明をより詳細に説述するために、添付の図面に従ってこれを説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態における排気ガス再循環（Ｅｘｈａｕｓｔ  ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置の全体の概略構成について、図１を参照しつつ説明する。
この排気ガス再循環装置（以下「ＥＧＲ装置」と言う）は、詳細は後述するが電気制御式バルブとしての電磁バキューム調整バルブ（図１においては、「ＥＶＲＶ」と表記）１２の駆動方法が従来と異なる点を除けば、その基本的な構成は公知・周知のものである。すなわち、例えば、ディーゼルエンジンを用いたエンジン１には、燃焼のために必要な空気を取り入れる吸気管２が、インテーク・マニホールド（図示せず）に、また、エンジン１からの排気ガスを排気するための排気管３が、エキゾースト・マニホールド（図示せず）に、それぞれ接続されて設けられている。
そして、吸気管２の途中の適宜な位置には、圧縮機４が設けられており、吸入空気の空気圧を高くしてエンジン１へ送り込めるようになっている。この圧縮機４は、排気管３の途中に設けられた排気タービン５と、回転軸（図示せず）が相互に連結されており、排気ガスによって回転する排気タービン５の駆動力によって圧縮機４が回転駆動されるようになっている。
この圧縮機４の入口側の吸気管２の適宜な部位には、吸入空気量を検出するための公知・周知の構成を有してなる吸気センサ６が設けられている。
一方、圧縮機４の出力側においてはインタークーラ（図１においては「ＩＣ」と表記）７が設けられており、圧縮により上昇した吸気温度の低下が図られている。さらに、このインタークーラ７の出口側においては、吸気温度センサ８及びブースト圧センサ９が設けられたものとなっている。
また、吸気管２と排気管３は、圧縮機４及び排気タービン５と、エンジン１との間の適宜な部位で、連通管１０が設けられて相互に連通するようになっていると共に、この連通管１０の途中に、排気ガス再循環用バルブ１１が設けられており、この排気ガス再循環用バルブ１１の開度調整により排気管３からの排気ガスの吸気管２への帰還量が決定されるようになっている。本発明の実施の形態においては、排気ガス再循環用バルブ１１は、外部から導入される負圧の大きさによってバルブ開度（弁開度）が変化するいわゆる負圧式のもので、導入負圧の調整のために電磁バキューム調整バルブ１２が用いられるようになっている。
図２には、本発明の実施の形態における排気ガス再循環用バルブ１１の具体的な構成例が示されており、以下、同図を参照しつつこの構成例について説明する。
この排気ガス再循環用バルブ１１は、負圧を利用した公知・周知のいわゆるダイヤフラム弁となっている。
すなわち、排気ガス再循環用バルブ１１は、ダイヤフラム室１３を有し、このダイヤフラム室１３内には、室内を二分するようにダイヤフラム１４が設けられており、その一方の面側においては、コイルばね１５が設けられており、ダイヤフラム１４は、このコイルばね１５によって反対方向（コイルばね１５が設けられたダイヤフラム１４の面と反対側の面方向）へ付勢されるようになっている。また、このコイルばね１５が設けられた部屋１３ａは、バキュームチューブ１６を介して電磁バキューム調整バルブ１２により負圧が導入されるようになっている（詳細は後述）。
また、ダイヤフラム１４の他方の面側には、弁棒１７が取着されており、ダイヤフラム室１３を貫通し、このダイヤフラム室１３に隣接して設けられた排気導入室１８において、その先端には弁体１９が取着されたものとなっている。
排気導入室１８は、排気導入口１８ａと排気出口１８ｂとが設けられ、排気導入口１８ａは、排気管３側に、排気出口１８ｂは、吸気管２側に、それぞれ位置するように連通管１０に接続されるものとなっている。
そして、排気導入口１８ａの近傍には、通孔２０ａを有する仕切板２０が設けられ、この通孔２０ａには、ダイヤフラム室１３の負圧の調整加減により弁体１９が着座、離間可能となっている。
電磁バキューム調整バルブ１２は、図示されない電磁コイルを有し、その通電電流の制御により排気ガス再循環用バルブ１１への負圧の導入加減を調整できるようになっている公知・周知の構成を有してなるものである。すなわち、電磁バキューム調整バルブ１２は、大気導入のための大気入力ポート２１ａと、先のバキュームチューブ１６が接続されて負圧出力がなされる負圧出力ポート２１ｂと、図示されないバキュームポンプが接続されて負圧の入力がなされるための負圧入力ポート２１ｃとを有するものとなっている。また、電磁バキューム調整バルブ１２は、その内部に設けられた電磁コイルへの通電量を調整することにより、図示されない部材が電磁力により変位されて、負圧出力ポート２１ｂからの負圧出力が調整されるよう構成されているものである。
そして、この電磁コイルへの通電制御は、電子制御部（図２においては「ＥＣＵ」と表記）３１によって制御されるものとなっている。この電子制御部３１は、車両のエンジン駆動制御、燃料噴射制御等の種々の制御を行うようになっているもので、いわゆるマイクロコンピュータを中心に構成されてなり、エンジン駆動制御等のそれぞれの制御プログラムを実行し、必要な制御が実現されるようになっているものである。
上記した構成は、以下、詳述する第１乃至第３の構成例に共通する基本的な部分である。
次に、排気ガス再循環装置における電気制御式バルブ制御の第１の構成例について、図３及び図４を参照しつつ説明する。
まず、電子制御部３１を中心とする構成について、図３を参照しつつ説明すれば、この第１の構成例は、バッテリ電圧と、エンジン１の冷却水の温度（エンジン冷却水温）を検出する水温センサ２５により検出された水温とが電子制御部３１に入力されて、これら入力データに基づいて、次述するような電磁バキューム調整バルブ１２の駆動制御が行われるようになっている。
すなわち、この第１の構成例においては、電子制御部３１の図示されない記憶部には、基本駆動デューティ出力手段としてのデューティ変換マップ４１と、補正値出力手段としてのデューティ補正マップ４２とが記憶されている（図４参照）。
デューティ変換マップ４１は、電磁バキューム調整バルブ１２の負圧出力ポート２１ｂへ出力を所望する負圧の値（以下、「目標ＥＶＲＶ出力」と言う）を基に、これを出力するに電磁バキューム調整バルブ１２の図示されない電磁コイルへ印加すべき繰り返し駆動パルス信号の駆動デューティが決定され出力されるものである。このデューティ変換マップ４１は、実験やシュミレーション等に基づいて定められるのが好適である。なお、目標ＥＶＲＶ出力に代えて、例えば、排気ガス再循環用バルブ１１の目標通過空気量としても好適である。目標ＥＶＲＶ出力、目標通過空気量のいずれにしても、換言すれば、実質的に目標とする排気ガスの帰還量を表すものと言うことができるものである。
ここで、目標ＥＶＲＶ出力は、詳細は省略するが電子制御部３１内において実行される排気ガス再循環制御プログラムによって決定されるものである。すなわち、このプログラムにおいては、エンジン１の駆動状況等のデータに基づいて必要とされる排気ガス再循環量が求められ、さらに、その排気ガス再循環量を得るために電磁バキューム調整バルブ１２の負圧出力ポート２１ｂに必要とされる負圧の値が、目標ＥＶＲＶ出力として求められるようになっているものである。
なお、本発明の実施の形態における電磁バキューム調整バルブ１２の図示されない電磁コイルの通電量は、繰り返し駆動パルスのデューティ比制御によって調整されるものであるとする。すなわち、電磁バキューム調整バルブ１２の図示されない電磁コイルへの通電は、駆動手段としての駆動回路（図３においては「ＤＲＶ」と表記）２６によって行われるが、この駆動回路２６は、電子制御部３１から入力される駆動デューティに基づいて、電磁コイルへの通電と非通電とをパルス的に交互に繰り返し行い、その際の通電期間と非通電期間との時間比の大きさによって、電磁コイルの通電量、換言すれば、電磁バキューム調整バルブ１２からの負圧出力の大きさが定まるようになっているものである。
一方、デューティ補正マップ４２は、先に述べたように電子制御部３１に入力された車両のバッテリ（図示せず）の電圧、すなわち、バッテリ電圧と、エンジン冷却水の水温とに基づいて、先のデューティ変換マップ４１により求められた駆動デューティに対する補正係数を求めるためのもので、デューティ変換マップ４１同様、実験やシュミレーション等に基づいて定められるのが好適である。
電子制御部３１において、上述のようにデューティ変換マップ４１により求められた駆動デューティに対して、デューティ補正マップ４２により求められた補正係数が乗ぜられて補正され、電磁バキューム調整バルブ１２への通電電流の雰囲気温度やバッテリ電圧による変動を考慮した駆動デューティが電子制御部３１より駆動回路２６へ出力されて、電磁バキューム調整バルブ１２には、目標ＥＶＲＶ出力を得るに必要な通電がなされるようになっている。なお、デューティ変換マップ４１により求められた駆動デューティに対して、デューティ補正マップ４２により求められた補正係数を乗算することに代えて、補正係数を加算するようにしても良い。
上記構成により、フィードバック制御を用いることなく、電磁バキューム調整バルブ１２の通電電流の雰囲気温度やバッテリ電圧による変動を抑圧し、精度の良い電磁バキューム調整バルブ１２の駆動制御が可能となるものである。
なお、上記構成におけるデューティ変換マップ４１やデューティ補正マップ４２は、例えば、演算式としても良い。すなわち、先に述べたように目標ＥＶＲＶ出力が決定されると、その目標ＥＶＲＶ出力がデューティー変換のための所定の演算式に入力されて駆動デューティが算出され、また、エンジン冷却水の水温とバッテリ電圧とが入力されると、補正係数を求めるための所定の演算式から補正係数が算出されるようにしても勿論良いものである。
次に、第２の構成例について、図５乃至図７を参照しつつ説明する。
最初に、電子制御部３１を中心とした概略構成について図５を参照しつつ説明する。なお、図１乃至図４に示された構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略し、以下、異なる点を中心に説明することとする。
この第２の構成例は、電子制御部３１に、エンジン冷却水の水温又は外気温、バッテリ電圧及び車速、さらには、後述するような各種のデータ入力がなされ、これら種々のデータに基づいて電子制御部３１による演算処理がなされて、電磁バキューム調整バルブ１２に対する駆動デューティが出力され、駆動回路２６を介して電磁バキューム調整バルブ１２の駆動制御がなされるようになっているものである（図５参照）。
ここで、外気温は、車両に搭載されている車両用空調装置（図示せず）に設けられた外気温センサ（図示せず）によって検出された値を、また、車速は、エンジン回転制御のために設けられている車速センサ（図示せず）により検出された値を、それぞれ流用すれば良いので、外気温センサや車速センサは、この排気ガス再循環装置のために新たに設ける必要はないものである。
次に、電磁バキューム調整バルブ１２に対する駆動デューティを得るために電子制御部３１内で行われる具体的な演算処理の基本的な内容について、図６を参照しつつ説明する。
まず、電子制御部３１においては、ＥＧＲ／ブースト演算が行われ目標電流（ＩＥＶＲＶ）が算出される。すなわち、詳細は後述するが所定の演算手順にしたがって駆動回路２６から電磁バキューム調整バルブ１２に対して通電されるべき電流値が求められ、後述する駆動デューティ算出、ＥＶＲＶ発熱算出にそれぞれ用いられることとなる。
一方、バッテリ電圧（Ｖｂ）と上述した目標電流（ＩＥＶＲＶ）とに基づいて所定の演算式により電磁バキューム調整バルブ１２の図示されない電磁コイルの発熱温度（図６においては「ＥＶＲＶ発熱（Ｔａ）」と表記）が算出される。ここで、発熱温度算出の所定の演算式は、実験やシュミレーション等によって設定されたものである。
また、車速（ｖ）とエンジン冷却水の水温（Ｔｗ）又は車速（ｖ）と外気温（Ｔｏｕｔ）とに基づいて所定の演算式により電磁バキューム調整バルブ１２の図示されない電磁コイルの放熱温度（図６においては「ＥＶＲＶ放熱（Ｔｂ）」と表記）が算出される。ここで、放熱温度算出の所定の演算式は、実験やシュミレーション等によって設定されたものである。
次いで、上述したＥＶＲＶ発熱（Ｔａ）と、ＥＶＲＶ放熱（Ｔｂ）と、エンジン冷却水の水温（Ｔｗ）又は外気温（Ｔｏｕｔ）とに基づいて積分処理、すなわち、∫（Ｔａ−Ｔｂ）ｄｔ＋Ｔｏｕｔが演算されて電磁バキューム調整バルブ１２の図示されない電磁コイルの推定温度（図６においては「ＥＶＲＶ温度推定（ＴＥＶＲＶ）」と表記）が算出されることとなる。
次に、電磁バキューム調整バルブ１２の図示されない電磁コイルの抵抗値について、例えば、標準とする雰囲気温度等における抵抗値として予め実験等により定められて、電子制御部３１の図示されない記憶部に予め記憶されている基準抵抗値（Ｒｒｅｆ）と、上述したＥＶＲＶ温度推定（ＴＥＶＲＶ）とから所定の演算式により電磁バキューム調整バルブ１２の図示されない電磁コイルの推定抵抗値（ＲＥＶＲＶ）が算出される（図６においては「ＥＶＲＶ抵抗値算出（ＲＥＶＲＶ）」と表記）。
次に、上述した電磁コイルの推定抵抗値（ＲＥＶＲＶ）のばらつき補正がばらつき補正値を用いて行われ、補正推定抵抗値（ＲＥＶＲＶ＿ｃ）が求められる。ここで、まず、ばらつき補正値は、電磁コイルの推定抵抗値（ＲＥＶＲＶ）が車種の違いや、同じ車種であっても個々の車両毎の種々の特性のばらつきによって一律ではないことを考慮して、その電磁コイルの推定抵抗値（ＲＥＶＲＶ）の補正を行うためのものである。
このばらつき補正値は、この車種毎、さらに、同じ車種であっても装備の違い等によって予め実験等により定められたものが、書換ツール２７と称されるものに読み出し可能に記憶されている。このテスターとも称される書換ツール２７は、本発明の実施の形態における排気ガス再循環装置とは別個に、外部に用意されるもので、排気ガス再循環装置の出荷直前において電子制御部３１と接続され、車種、装備等に対応したばらつき補正値が書換ツール２７により電子制御部３１の所定の記憶部（図示せず）に書き込まれるようになっているものである。
なお、ばらつき補正値による推定抵抗値（ＲＥＶＲＶ）の補正は、ばらつき補正値の加算、減算、乗算等種々の形態が考えられ、その形態に合わせてばらつき補正値を実験等により求めれば良く、ここで特定の形態に限定される必要はないものである。
そして、上述のようにして求められた補正推定抵抗値（ＲＥＶＲＶ＿ｃ）と、先に述べた目標電流（ＩＥＶＲＶ）と、バッテリ電圧（Ｖｂ）とから所定の演算式又は変換マップにより駆動デューティの算出が行われる。ここで、駆動デューティの算出に用いられる所定の演算式、変換マップは、実験やシュミレーション等に基づいて設定されたものである。
このようにして電子制御部３１において求められた駆動デューティは、駆動回路２６へ出力され、駆動回路２６によりその駆動デューティにて電磁バキューム調整バルブ１２への通電が行われることとなる。
次に、ＥＧＲ／ブースト演算処理の具体例について、図７を参照しつつ説明する。
まず、このＥＧＲ／ブースト演算処理においては、エンジン１（図１参照）の回転数であるエンジン回転数Ｎｅ、図示されない燃料噴射装置によりエンジン１の回転状態等に応じて算出されるエンジン１へ噴射されるべき燃料の量、すなわち、要求噴射量Ｑｓｏｌｌ、大気圧ＰＡＴＭ、吸気温度センサ８（図１参照）による吸気温度ＴＡＴＮ、エンジン冷却水温Ｔｗ及び吸気センサ６により検出される実吸入空気量が演算のために必要なデータとなっている。エンジン回転数Ｎｅ、エンジン冷却水温Ｔｗ及び大気圧ＰＡＴＭは、車両のエンジン１制御のために設けられているこれらのセンサの検出値を流用することができ、特段に、このＥＧＲ／ブースト演算処理のために新たなセンサを設ける必要はないものである。
また、このＥＧＲ／ブースト演算処理のために、電子制御部３１には、予め基本制御マップ４３、大気圧補正マップ４４、吸気温補正マップ４５、水温補正マップ４６及びデューティ決定マップ４７が用意されている。各々の具体的な内容については、以下、演算処理手順の説明において明らかにする。
まず、エンジン回転数Ｎｅと要求噴射量Ｑｓｏｌｌとにより基本制御マップ４３から実吸入空気量の基本目標値が求められる。基本制御マップ４３は、エンジン回転数Ｎｅと要求噴射量Ｑｓｏｌｌとから実吸入空気量の基本目標値が定まるようになっているもので、実験やシュミレーション等に基づいて設定されるものである。ここで、基本目標値は、この構成例では、エンジン１の１ストローク（ｓｔｒ）に対する吸入空気量（ｍｇ）とされており、単位はｍｇ／ｓｔｒとなっている。
この基本目標値は、電子制御部３１に設けられたＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）２８に記憶された補正値によって補正される。このＥＥＰＲＯＭ２８に予め記憶された補正値は、車両毎の特性のばらつきを考慮して基本目標値を補正するためのものである。この補正値は、先に述べた書換ツール２７に車両毎に記憶されており、その中からこの排気ガス再循環装置が搭載される車両の補正値が選択されて、事前にＥＥＰＲＯＭ２８に書き込まれるものである。
ＥＥＰＲＯＭ２８から読み出された補正値による基本目標値の補正は、具体的には、基本目標値への補正値の加算又は基本目標値と補正値との乗算が好適であり、加算の場合には、補正値は基本目標値と同様、ｍｇ／ｓｔｒを単位としたものとし、乗算の場合には％を単位としたものにするのが好適である。
なお、ここで、ＥＥＰＲＯＭ２８から読み出された補正値により補正された基本目標値を、便宜的に「第１の補正基本目標値」と称することとする。
次いで、ＥＥＰＲＯＭ２８から読み出された補正値による基本目標値の補正に続いて、大気圧による補正が行われる。
すなわち、この補正は、基本目標値の大気圧による影響を補正するためのもので、実測データである大気圧ＰＡＴＭを基に大気圧補正マップ４４を用いて求められた補正値が、上述の第１の補正基本目標値に加算又は乗算されることとなる。大気圧補正マップ４４は、実験やシュミレーション等に基づいて、種々の大気圧に対する好適な補正値をいわゆるマップ化したものである。
なお、ここで補正された第１の補正基本目標値を便宜的に「第２の補正基本目標値」と称することとする。
また、大気圧補正マップ４４より得られた補正値は、加算の場合には基本目標値と同様、ｍｇ／ｓｔｒを単位としたものとし、乗算の場合には％を単位としたものにするのが好適である。
次いで、この第２の補正基本目標値に対して吸気温補正マップ４５により得られた補正値による補正が行われることとなる。
すなわち、吸気温補正マップ４５は、基本目標値の吸気温度及びエンジン回転数Ｎｅによる影響を補正する補正値を得るためのもので、実験やシュミレーション等に基づいて、種々の吸気温度及びエンジン回転数Ｎｅに対する好適な補正値をいわゆるマップ化したものである。
そして、実測データである吸気温度ＴＡＴＮ及びエンジン回転数Ｎｅを基に大気圧補正マップ４４を用いて求められた補正値が、上述の第２の補正基本目標値に加算又は乗算されることとなる。ここで補正された第２の補正基本目標値を便宜的に「第３の補正基本目標値」と称することとする。
なお、吸気温補正マップ４５より得られた補正値は、加算の場合には基本目標値と同様、ｍｇ／ｓｔｒを単位としたものとし、乗算の場合には％を単位としたものにするのが好適である。
次に、この第３の補正基本目標値に対して水温補正マップ４６により得られた補正値による補正が行われることとなる。
すなわち、水温補正マップ４６は、基本目標値のエンジン冷却水温（Ｔｗ）及びエンジン回転数Ｎｅによる影響を補正する補正値を得るためのもので、実験やシュミレーション等に基づいて、種々のエンジン冷却水温（Ｔｗ）及びエンジン回転数Ｎｅに対する好適な補正値をいわゆるマップ化したものである。
そして、実測データであるエンジン冷却水温（Ｔｗ）及びエンジン回転数Ｎｅを基に水温補正マップ４６を用いて求められた補正値が、上述の第３の補正基本目標値に加算又は乗算されて、第４の補正基本目標値が得られることとなる。なお、水温補正マップ４６により得られる補正値は、加算の場合には基本目標値と同様、ｍｇ／ｓｔｒを単位としたものとし、乗算の場合には％を単位としたものにするのが好適である。
さらに、第４の補正基本目標値に対して、その値が所定の正の値を越えないようにする一方、負の値とならないようにするためのリミッタ５３が設けられている。このリミッタ５３は、所定の制限値までは、第４の補正基本目標値をそのまま出力するが、第４の補正基本目標値が所定の制限値に達すると、それ以降、第４の補正基本目標値が所定の制限値を下回るまで、所定の制限値を出力するようになっているものである。なお、このリミッタ５３からの出力値を便宜的に「空気量目標値（ａｒＳｏｌｌ）」と称することとする。
次いで、空気量目標値（ａｒＳｏｌｌ）と実吸入空気量（ａｒＩＳＴ）とを用いて比例制御（図７においては「ＰＩ」と表記）により目標ＥＶＲＶ駆動電流（ｍＡ）が求められる。すなわち、空気量目標値（ａｒＳｏｌｌ）と実吸入空気量（ａｒＩＳＴ）との差が零となるように目標ＥＶＲＶ駆動電流（ｍＡ）が決定されるようになっている。
より具体的には、例えば、空気量目標値（ａｒＳｏｌｌ）＞実吸入空気量（ａｒＩＳＴ）の場合、又は、空気量目標値（ａｒＳｏｌｌ）＜実吸入空気量（ａｒＩＳＴ）の場合、その差分（ａｒＳｏｌｌ−ａｒＩＳＴ）に応じて下記するＰＩ制御演算式（比例・積分制御演算式）により目標ＥＶＲＶ駆動電流（ｍＡ）が求められるものとなっている。
目標ＥＶＲＶ駆動電流（ｍＡ）＝差分×比例係数＋Σ（差分×積分係数）
したがって、空気量目標値（ａｒＳｏｌｌ）＞実吸入空気量（ａｒＩＳＴ）の場合には、目標ＥＶＲＶ駆動電流（ｍＡ）は増加される一方、空気量目標値（ａｒＳｏｌｌ）＜実吸入空気量（ａｒＩＳＴ）の場合には、目標ＥＶＲＶ駆動電流（ｍＡ）は減少されるようになっている。
また、空気量目標値（ａｒＳｏｌｌ）＝実吸入空気量（ａｒＩＳＴ）の場合に、上述のＰＩ制御演算式における差分の項は零となるため、積分項の値によりその時点の目標ＥＶＲＶ駆動電流（ｍＡ）が維持、換言すれば、排気ガス再循環用バルブ１１の開度は維持されるようになっている。
そして、最後に、この目標ＥＶＲＶ駆動電流（ｍＡ）と、バッテリ電圧（Ｖｂ）と、補正推定抵抗値（ＲＥＶＲＶ＿ｃ）とから、デューティ決定マップ４７を用いて駆動デューティ（ＥＶＲＶ  ｄｕｔｙ）が求められるものとなっている。すなわち、デューティ決定マップ４７による駆動デューティの決定にあたっては、目標ＥＶＲＶ駆動電流（ｍＡ）と、バッテリ電圧（Ｖｂ）と補正推定抵抗値（ＲＥＶＲＶ＿ｃ）が用いられるが、まず、バッテリ電圧（Ｖｂ）÷補正推定抵抗値（ＲＥＶＲＶ＿ｃ）の除算が行われ、その除算値が求められる。
デューティ決定マップ４７は、目標ＥＶＲＶ駆動電流（ｍＡ）及び除算値Ｖｂ／（ＲＥＶＲＶ＿ｃ）に対して好適な駆動デューティを実験やシュミレーション等により求めてマップ化したものであり、目標ＥＶＲＶ駆動電流（ｍＡ）と除算値Ｖｂ／（ＲＥＶＲＶ＿ｃ）から駆動デューティが求められるようになっている。
次に、第３の構成例について図８を参照しつつ説明する。
なお、図７に示された構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明する。
この第３の構成例は、吸気センサ６を有しない構成例であって、吸気センサ６を有しない点を除けば、基本的な構成は、先に図５及び図６に示された構成を有するものである。そして、ＥＧＲ／ブースト演算の具体的な処理内容が異なるもので、その内容について図８を参照しつつ説明する。
この第３の構成例において、基本制御マップ４３ａ、大気圧補正マップ４４ａ、吸気温補正マップ４５ａ及び水温補正マップ４６ａの基本的な入出力関係は、図７に示された構成例の場合とそれぞれ同様であるが、出力される信号（データ）の単位が図７の場合と異なっており、この第３の構成例では、基本制御マップ４３ａを除いていずれもｍＡ又は％を単位としたものとなっている。なお、基本制御マップ４３ａの出力値は、ｍＡを単位としたものとなっている。
そして、補正値を加算に用いる場合にはｍＡとし、補正値を乗算に用いる場合には％とするのが好適である。
また、ＥＥＰＲＯＭ２８ａも先の図７の構成例と同様、車両毎の補正値である点は同一であり、単位が上述のマップの場合と同様、補正値を加算に用いる場合にはｍＡとし、補正値を乗算に用いる場合には％としたものとなっている点が先の図７の構成例と異なるものである。
かかる前提の下、まず、エンジン回転数Ｎｅと要求噴射量Ｑｓｏｌｌとにより基本制御マップ４３ａから電磁バキューム調整バルブ１２への通電電流の基本目標値が求められる。次いで、この基本目標値は、ＥＥＰＲＯＭ２８ａから読み出された補正値によって補正される。ここで、ＥＥＰＲＯＭ２８ａへのデータの書き込みは、書換ツール２７ａによって行われるものとなっており、この書換ツール２７ａは、基本的には先の図７の構成例における書換ツール２７と同様のものである。
ＥＥＰＲＯＭ２８ａからの補正値による補正の後、基本目標値は、大気圧補正マップ４４ａにより得られた補正値、吸気温補正マップ４５ａにより得られた補正値、水温補正マップ４６ａにより得られた補正値により、それぞれ順に補正を受けて、目標ＥＶＲＶ駆動電流（ｍＡ）が得られることとなる。
そして、この目標ＥＶＲＶ駆動電流（ｍＡ）と、バッテリ電圧（Ｖｂ）と、補正推定抵抗値（ＲＥＶＲＶ＿ｃ）とからデューティ決定マップ４７を用いて、図７の構成例で述べたと同様にして駆動デューティ（ＥＶＲＶ  ｄｕｔｙ）が求められることとなる。
次に、第４の構成例について図９及び図１０を参照しつつ説明する。
なお、図７に示された構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明する。
まず、図９には、この第４の構成例における全体の概略構成が示されており、以下、同図を参照しつつ説明すれば、この第４の構成例は、排気タービン５の入口と出口との間に、双方を連通するためのタービン用連通管２２が設けられると共に、排気タービン調整用バルブ２３が設けられて、排気タービン５への排気ガスの入力量が調整可能となっているものである。
排気タービン調整用バルブ２３は、先の排気ガス再循環用バルブ１１と同様な構成を有するいわゆる負圧式のもので、その負圧の大きさが同じく先の電磁バキューム調整バルブ１２と同様な構成を有してなるタービン用電磁バキューム調整バルブ２４によって調整可能となっているものである。
このタービン用電磁バキューム調整バルブ２４の駆動デューティの決定も、先の電磁バキューム調整バルブ１２と基本的に同様であり、先に図６を参照しつつ説明した演算手順に基づいて行われるようになっているもので、ＥＧＲ／ブースト演算が次述するように異なっているものである。
なお、この第４の構成例においては、排気ガス再循環用バルブ１１の開度を調整するための電磁バキューム調整バルブ１２の駆動デューティの決定方法は、先の図７又は図８に示された演算処理のいずれかであれば良く、ここでは、特定しないものとする。
図１０には、タービン用電磁バキューム調整バルブ２４の駆動デューティを算出するためのＥＧＲ／ブースト演算処理の具体的な内容を説明する説明図が示されており、以下、同図を参照しつつその内容について説明する。
まず、この第４の構成例においても、先の図７に示された構成例と同様、基本制御マップ４３ｂ、大気圧補正マップ４４ｂ、吸気温補正マップ４５ｂ及び水温補正マップ４６ｂが設けられており、その基本的な入出力関係は、図７に示された構成例の場合とそれぞれ同様であるが、この構成例では、基本制御マップ４３ｂのみが、その出力値の単位をｈｐａとしたものとなっており、大気圧補正マップ４４ｂ、吸気温補正マップ４５ｂ及び水温補正マップ４６ｂから得られる補正値は無名数となっている。
さらに、この第４の構成例においては、大気圧補正値修正マップ４８、水温補正値修正マップ４９が設けられたものとなっている。
大気圧補正値修正マップ４８は、大気圧補正マップ４４ｂから得られる補正値を要求噴射量Ｑｓｏｌｌ及びエンジン回転数Ｎｅとの影響を考慮して修正するためのもので、実験やシュミレーション等に基づいて、エンジン回転数Ｎｅと要求噴射量Ｑｓｏｌｌに対して修正データが定まるようマップ化されたものである。この大気圧補正値修正マップ４８から得られるデータは、ｈｐａを単位としたものとなっており、大気圧補正マップ４４ｂの出力値に乗算されるものとなっている。
この大気圧補正値修正マップ４８と大気圧補正マップ４４ｂとにより大気圧補正４次元マップ５０が構成されたものとなっている。
水温補正値修正マップ４９は、水温補正マップ４６ｂから得られる補正値を要求噴射量Ｑｓｏｌｌ及びエンジン回転数Ｎｅとの影響を考慮して修正するためのもので、実験やシュミレーション等に基づいて、エンジン回転数Ｎｅと要求噴射量Ｑｓｏｌｌに対して修正データが定まるようマップ化されたものである。この水温補正値修正マップ４９から得られるデータは、ｈｐａを単位としたものとなっており、水温補正マップ４６ｂの出力値に乗算されるものとなっている。
なお、水温補正値修正マップ４９と水温補正マップ４６ｂとにより水温補正４次元マップ５１が構成されたものとなっている。
大気圧補正４次元マップ５０の出力値と水温補正４次元マップ５１との出力値は加算されて、さらに、基本制御マップ４３ｂの出力値に加算されるようになっており、この第４の構成例においては、この加算結果を便宜的に「第１の補正基本目標値」と称することとする。
この第１の補正基本目標値には、吸気温補正マップ４５ｂの出力値が乗算されるようになっており、この第４の構成例においては、この乗算結果を便宜的に「第２の補正基本目標値」と称することとする。
また、この第４の構成例においては、オーバーブーストによる補正が行われるようになっている。
すなわち、まず、要求噴射量Ｑｓｏｌｌは、通常、所定の上限値を越えない範囲で燃料噴射制御により定められるものとなっているが、所定の条件下において、その上限値が変更される場合がある。この要求噴射量Ｑｓｏｌｌの上限値の変更に応じた補正を行うため、まず、オーバーブーストマップ５２が設けられている。オーバーブーストマップ５２は、大気圧ＰＡＴＭとエンジン回転数Ｎｅとから要求噴射量Ｑｓｏｌｌの上限値の変更に応じて、先の第２の補正基本目標値に対する補正値が定まるよう設定されたマップで、その出力値の単位はｈＰａとなっているものである。
電子制御部３１においては、燃料噴射制御の一連の制御処理のなかで燃料噴射制限演算が行われるようになっており、その演算処理においては、所定の条件下で要求噴射量Ｑｓｏｌｌの上限値の変更が必要と判断された際に、オーバーブースト要求（ＯＶＲＱ）が出力されると共に、オーバーブースト率（ＯＶＦ）が得られるようになっている。
オーバーブースト率（ＯＶＦ）は、先のオーバーブーストマップ５２の出力値に乗算されるようになっている。また、オーバーブースト要求（ＯＶＲＱ）は、オーバーブーストマップ５２の出力値とオーバーブースト率（ＯＶＦ）との乗算値を第２の補正基本目標値に加算するか否かの選択のための信号として機能を果たすもので、本発明の実施の形態においては、その値が”１”（論理値Ｈｉｇｈ）の場合に、オーバーブーストマップ５２の出力値とオーバーブースト率（ＯＶＦ）との乗算値が第２の補正基本目標値に加算されるものとなっている。なお、図１０においては、このオーバーブースト要求（ＯＶＲＱ）による、第２の補正基本目標値に対するオーバーブーストマップ５２の出力値とオーバーブースト率（ＯＶＦ）との乗算値の加算の選択部分を便宜的にスイッチ機構として表している。
ここで、この加算値を、便宜的に「第３の補正基本目標値」と称することとする。
そして、第３の補正基本目標値に対して、その値が所定の正の値を越えないようにする一方、負の値とならないようにするためのリミッタ５３が設けられている。このリミッタ５３は、所定の制限値までは、第３の補正基本目標値をそのまま出力するが、第３の補正基本目標値が所定の制限値に達すると、それ以降、第３の補正基本目標値が所定の制限値を下回るまで、所定の制限値を出力するようになっているものである。なお、このリミッタ５３からの出力値を便宜的に「ブースト目標値（ｌｄＳＯＬＬ）」と称することとする。
次いで、このブースト目標値（ｌｄＳＯＬＬ）と、ブースト圧センサ９により検出された実ブースト圧（ｌｄＩＳＴ）とを用いて比例制御（図１０においては「ＰＩ」と表記）により目標ＥＶＲＶ駆動電流（ｍＡ）が求められるようになっている。このＰＩ制御は、先に図７の構成例で説明したものと基本的に同様のもので、図７における「空気量目標値（ａｒＳｏｌｌ）」を「ブースト目標値（ｌｄＳＯＬＬ）」と、同じく「実吸入空気量（ａｒＩＳＴ）」を「実ブースト圧（ｌｄＩＳＴ）」と、それぞれ読み替えれば、その基本的な演算処理は同一であるので、ここでの再度の詳細な説明は省略する。
最後に、目標ＥＶＲＶ駆動電流（ｍＡ）と、バッテリ電圧（Ｖｂ）と、補正推定抵抗値（ＲＥＶＲＶ＿ｃ）とから、図７の構成例で説明したと同様にして、デューティ決定マップ４７を用いて駆動デューティ（ＥＶＲＶ  ｄｕｔｙ）が求められるものとなっている。なお、このデューティ決定マップ４７を用いた駆動デューティ（ＥＶＲＶ  ｄｕｔｙ）の決定は、図７に示された構成例と同一であるので、ここでの詳細な説明は省略することとする。
次に、上記構成における駆動デューティ算出のためのＥＧＲ／ブースト演算処理について、概括的に説明すれば、まず、エンジン回転数Ｎｅと要求噴射量Ｑｓｏｌｌとにより基本制御マップ４３ｂからタービン用電磁バキューム調整バルブ２４への通電により得られるべきブースト圧の基本目標値が求められる。
次いで、この基本目標値に、先に説明した大気圧補正４次元マップ５０の出力値と水温補正４次元マップ５１との出力値との和が加算されて、第１の補正基本目標値が求められる。
さらに、この第１の補正基本目標値に、吸気温補正マップ４５ｂの出力値が乗算されて第２の補正基本目標値が求められる。
そして、燃料噴射制御によるオーバーブースト要求（ＯＶＲＱ）が生じていない場合には、第２の補正基本目標値はリミッタ５３を介した後、実ブースト圧と共にＰＩ制御演算に供せられ、これにより目標ＥＶＲＶ駆動電流（ｍＡ）が求められることとなる。一方、オーバーブースト要求（ＯＶＲＱ）が生じた際には、オーバーブーストマップ５２の出力値とオーバーブースト率（ＯＶＦ）との乗算値が第２の補正基本目標値に加算され、第３の補正基本目標値とされ、リミッタ５３を介した後、実ブースト圧と共にＰＩ制御演算に供せられ、これにより目標ＥＶＲＶ駆動電流（ｍＡ）が求められることとなる。
最後に、目標ＥＶＲＶ駆動電流（ｍＡ）と、バッテリ電圧（Ｖｂ）÷補正推定抵抗値（ＲＥＶＲＶ＿ｃ）の除算値とからデューティ決定マップ４７により駆動デューティが求められることとなる。
かかる制御により、予め温度変化を補正してタービン用電磁バキューム調整バルブ２４の駆動がなされることとなるので、いわゆるハンチング動作が未然に防止されると共に、ブースト圧の目標値への収束が温度の影響を受けることなく安定して行われることとなる。
上述したいずれの構成例においても、電気制御式バルブとして、いわゆる公知・周知の電磁バルブの構成を有してなる電磁バキューム調整バルブ１２又はタービン用電磁バキューム調整バルブ２４を用いた例を示したが、このような電磁バルブに限定される必要はなく、本発明は、電気制御式バルブとして、例えば、モータ駆動式バルブを用いた構成にも勿論適用できるものである。
図１１には、電気制御式バルブの一つであるモータ駆動式バルブを排気ガス再循環用バルブとして用いた場合のその基本的構成例が示されており、以下、同図を参照しつつこの構成例について説明する。なお、先の図２において示された排気ガス再循環用バルブ１１と同一の構惑要素については、同一の符号を付して、その詳細な説明は省略することとする。
この排気ガス再循環用バルブ１１Ａは、弁棒１７をその軸方向で必要に応じて変位させるためのモータ駆動部（図１１において「Ｍ−ＤＲＶ」と表記）２９を有し、このモータ駆動部２９により弁棒１７が変位されることで、弁体１９が通孔２０ａに対して着座、離間できるようになっているものである。そして、弁体１９が通孔２０ａから離間すると、先の排気ガス再循環用バルブ１１の場合と同様に、排気導入口１８ａから排気出口１８ｂ側へ排気ガスの一部が流入されて、吸気管２を介してエンジン１へ排気ガスの一部が戻されるようになっている。
ここで、モータ駆動部２９は、主に公知・周知の直流モータを有して構成されてなるもので、必要に応じて、回転運動を弁棒１９の軸方向での変位、すなわち、直線運動に変換する機構も含まれるものとする。そして、このモータ駆動部２９は、駆動回路２６を介して電子制御部３１によってその動作制御がなされる点は、先の電磁バキューム調整バルブ１２やタービン用電磁バキューム調整バルブ２４の場合と同様である。
モータの回転運動から直線運動を得る方法、機構としては、例えば、ウォームギアに代表される公知・周知の方法、機構で良く、特別の方法に限定される必要はない。また、モータ自体の出力として回転出力ではなく、直線運動を得られるようなリニアモータを用いてもよく、この場合、勿論、回転運動を直線運動に変換する機構は不要となる。
さらに、図１２に概略が示されたように、モータの回転運動を直線運動に変換することなく用いる方法もある。すなわち、図１２において、回転軸３３は、モータ駆動部２９を構成するモータ（図示せず）の回転軸そのもの又は、減速歯車などによる減速機構の出力軸であり、この回転軸３３に、例えば、円盤状のフラップ３４が、回転軸３３の軸線に対して所定の角度で固着されている。一方、図１１の仕切り板２０に相当する仕切り板２０Ｂは、少なくともフラップ３４によって開閉成される通孔２０ａ及びその周囲は、回転軸３３に対する取り付け角度と同じ角度で回転軸３３に対するように設けられたものとなっている。そして、回転軸３３が図１２の実線矢印方向又は点線矢印方向に回転又は回動することで、フラップ３４は、図１２に示された通孔２０ａを完全に閉成した状態から、回転軸３４の回転又は回転に伴い通孔２０ａからずれて通孔２０ａが開成される構造となっているものである。
なお、電磁バキューム調整バルブ１２又はタービン用電磁バキューム調整バルブ２４に代えて、上述のようなモータ駆動式バルブを用いる構成とした場合には、排気ガス再循環用バルブ１１Ａが、ダイヤフラム弁を不要とするため、負圧発生源を設ける必要がなく、より精密で感度の良好な弁の開閉制御が可能となる等の利点がある。
以上、述べたように、本発明によれば、電磁コイルの実際の電流を検出することなく、通電電流の変動を招く種々の変動要素を用いて予め設定された補正値により駆動デューティを補正して駆動できるよう構成することにより、電磁コイルへの通電電流の変動を、フィードバック制御を用いることなく比較的簡易に抑圧することができ、目標値への収束が温度の影響を受けることなく安定したものとなり、バルブのハンチングがより確実に防止されるという効果を奏するものである。
【産業上の利用可能性】  以上のように、本発明に係る排気ガス再循環装置は、電気制御式バルブの電磁コイルの特性変動に伴う通電電流の補正をフィードバック制御によることなく可能としたので、フィードバック制御に要する配線を省略することができ、配線の削減が望まれるような車両の排気ガス再循環装置として用いることができるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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