JP2008261297A

JP2008261297A - エンジンのｅｇｒ装置

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Publication number: JP2008261297A
Application number: JP2007105575A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Sekiyama; 惠夫関山
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2007-04-13
Filing date: 2007-04-13
Publication date: 2008-10-30
Anticipated expiration: 2027-04-13
Also published as: JP4844454B2

Abstract

【課題】ＥＧＲガス冷却系の不具合が、ＥＧＲクーラの冷却能力の低下によるものか又はＥＧＲ冷却水ポンプの能力低下によるものかを特定する。
【解決手段】ＥＧＲ冷却水路１１、ＥＧＲ冷却水ポンプ１２及びＥＧＲクーラ１３を有するＥＧＲガス冷却系１４を備えたエンジンのＥＧＲ装置において、ＥＧＲクーラ１３のガス出口のガス温度を検出するガス温度検出手段１７と、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段１９と、ガス温度検出手段１７で検出したガス温度に基づいて、ＥＧＲガス冷却系１４の異常判定を行う異常検出手段１８と、異常検出手段１８が異常と判定したときの上記エンジン回転速度に基づいて、異常検出手段１８で検出したＥＧＲガス冷却系１４の異常が、ＥＧＲ冷却水ポンプ１２の能力低下によるものか又はＥＧＲクーラ１３の冷却能力低下によるものかを特定する原因特定手段１８とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、大量のＥＧＲ（排気再循環）を行うＥＧＲガス冷却系を備えたエンジンのＥＧＲ装置に関する。

近年の厳しい排気ガス規制に対応する技術として、ＥＧＲガスの冷却は必要不可欠な技術となっている。ＥＧＲガスの冷却には、エンジンの排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通路にＥＧＲクーラを設け、そのＥＧＲクーラに冷却水を流す方法が一般的である。

より大量のＥＧＲガスをより効率良く冷却してエンジンに供給するためには、ＥＧＲクーラをより大型化する傾向にある。図１に示すＥＧＲガス冷却系１４は、冷却水の水温が最も低くなるラジエータ２の冷却水出口２ａの冷却水を別置きのＥＧＲ冷却水ポンプ２（電動ポンプ等）を用いてＥＧＲクーラ１３に流し、ＥＧＲクーラ１３を通過した冷却水をラジエータ２の冷却水入口２ｂに戻す、エンジン冷却水路とは独立したＥＧＲ冷却水路とし、水温の低い冷却水をＥＧＲクーラ１３に大量に流すことができ、現在最もＥＧＲガスの冷却に効果のあるＥＧＲガス冷却系である。

ところで、ＥＧＲクーラを長期間使用していくと、ＥＧＲクーラ内部がＥＧＲガス中の煤等により汚損されることがある。こうなると、ＥＧＲクーラ内部に堆積した煤等によりＥＧＲガスを冷却する効率（ＥＧＲクーラの冷却能力）が低下し、初期に対してエンジンの吸気通路に還流されるＥＧＲガスの温度が上がり、燃焼温度の悪化や新気量の低下によりエンジン性能が低下するおそれがある。

そこで近年、ＥＧＲクーラの汚損に起因するＥＧＲクーラの冷却能力の低下を検出する方法が提案されている（特許文献１等参照）。

例えば、特許文献１では、ＥＧＲクーラのガス出口のガス温度を測定し、測定したガス温度がエンジン運転状態等から推定される正常時のガス温度よりも高いときに、ＥＧＲクーラの冷却能力が低下したことを検出する方法が提案されている。特許文献１には、ＥＧＲクーラの冷却能力の低下が検出されたときに、一時的にＥＧＲクーラ内部を高温とすることにより、ＥＧＲクーラ内部に堆積した煤等を酸化除去して冷却能力を回復させることが開示されている。

特開２００３−３３６５４９号公報

ところで、図１に示すＥＧＲガス冷却系１４において、エンジンの吸気通路に還流されるＥＧＲガスの温度が正常時の温度に比べて上昇する、ＥＧＲガス冷却系１４の不具合の原因としては、上述のようにＥＧＲクーラ１３内部の汚損に起因するＥＧＲクーラ１３の冷却能力の低下によるものと、ＥＧＲ冷却水ポンプ１２の能力（吸い込み能力或いは吐き出し能力）低下によるものが主に考えられる。

煤の増加で検出されるＥＧＲガス冷却系１４の不具合が発生したときには、すでにその不具合の原因がＥＧＲクーラ１３内部の汚損に起因するＥＧＲクーラ１３の冷却能力の低下によるものか、又は、ＥＧＲ冷却水ポンプ１２の能力低下によるものかを特定できない状態にあるため、ＥＧＲクーラ１３及びＥＧＲ冷却水ポンプ１２の両方の交換が必要になり、修理費用がかさむ。

不具合発生時の初期に、不具合の原因を特定できれば、ＥＧＲクーラ１３及びＥＧＲ冷却水ポンプ１２の内不具合がある方のみのメンテナンス又は交換で済むので、不要な修理費用の発生を抑えることができる。

しかし現在、初期の内に、ＥＧＲガス冷却系１４の不具合が、ＥＧＲクーラ１３内部の汚損に起因するＥＧＲクーラ１３の冷却能力の低下によるものか、又は、ＥＧＲ冷却水ポンプ１２の能力低下によるものかを特定することができる装置は存在しない。

そこで、本発明の目的は、ＥＧＲガス冷却系の不具合が、ＥＧＲクーラの冷却能力の低下によるものか又はＥＧＲ冷却水ポンプの能力低下によるものかを特定することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、冷却水をラジエータの冷却水出口側から上記ラジエータの冷却水入口側に流すＥＧＲ冷却水路と、該ＥＧＲ冷却水路に配設されたＥＧＲ冷却水ポンプと、該ＥＧＲ冷却水ポンプよりも上記ラジエータの冷却水入口側の上記ＥＧＲ冷却水路に配設されたＥＧＲクーラとを有するＥＧＲガス冷却系を備えたエンジンのＥＧＲ装置において、上記ＥＧＲクーラのガス出口のガス温度を検出するガス温度検出手段と、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、上記ガス温度検出手段で検出したガス温度に基づいて、上記ＥＧＲガス冷却系の異常判定を行う異常検出手段と、該異常検出手段が異常と判定したときの上記エンジン回転速度に基づいて、上記異常検出手段で検出した上記ＥＧＲガス冷却系の異常が、上記ＥＧＲ冷却水ポンプの能力低下によるものか又は上記ＥＧＲクーラの冷却能力低下によるものかを特定する原因特定手段とを備えたものである。

ここで、上記ＥＧＲクーラを流れる冷却水の水温を検出する冷却水温検出手段を備え、上記異常検出手段は、上記ガス温度検出手段で検出したガス温度が上記冷却水温検出手段で検出した水温より所定温度以上高いときに、異常と判定するものであっても良い。

また、上記原因特定手段は、上記異常検出手段で異常と判定した異常検出回数を積算し、且つ、上記エンジン回転速度が所定低回転領域内であるときに積算した異常検出回数が所定第一規定回数未満で且つ上記エンジン回転速度が所定高回転領域内であるときに積算した異常検出回数が所定第二規定回数以上の場合には、上記異常検出手段で検出したＥＧＲガス冷却系の異常が上記ＥＧＲ冷却水ポンプの能力低下によるものと特定し、上記エンジン回転速度が上記所定低回転領域内であるときに積算した異常検出回数が上記所定第一規定回数以上で且つ上記エンジン回転速度が上記所定高回転領域内であるときに積算した異常検出回数が上記所定第二規定回数以上の場合には、上記異常検出手段で検出したＥＧＲガス冷却系の異常が上記ＥＧＲクーラの冷却能力低下によるものと特定するものであっても良い。

本発明によれば、ＥＧＲガス冷却系の不具合が、ＥＧＲクーラの冷却能力の低下によるものか又はＥＧＲ冷却水ポンプの能力低下によるものかを特定することができるという優れた効果を奏する。

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１は、本発明の一実施形態に係るＥＧＲ装置を適用したエンジンの概略図である。

本実施形態に係るエンジンは、車両に搭載されるディーゼルエンジンである。

図１に示すように、エンジンはエンジン本体１を備えており、エンジン本体１には排気通路及び吸気通路（図示せず）が接続されている。エンジン本体１とラジエータ２の冷却水出口２ａとはエンジン冷却水供給水路をなすエンジン冷却水供給管３により接続されており、ラジエータ２で冷却された冷却水は、エンジン冷却水供給管３の途中に配設されたエンジン冷却水ポンプ４によって吸引され、エンジン冷却水供給管３を通ってエンジン本体１に供給される。また、エンジン本体１とラジエータ２の冷却水入口２ｂとはエンジン冷却水戻し水路をなすエンジン冷却水戻し管５により接続されており、エンジン本体１から排出された冷却水は、エンジン冷却水戻し管５を通ってラジエータ２に戻される。本実施形態では、エンジン冷却水ポンプ４として、エンジン本体１のクランクシャフトに連結され、クランクシャフトの回転で駆動されるエンジン駆動式のものを用いている。

エンジン冷却水戻し管５とエンジン冷却水供給管３とはバイパス水路をなすバイパス管６により接続されており、このバイパス管６のエンジン冷却水戻し管５側の入口には、エンジン本体１から排出されてエンジン冷却水戻し管５を流れる冷却水の水温が所定温度（例えば、７０℃）より低い場合には冷却水をラジエータ２に戻さずにエンジン冷却水戻し管５からバイパス管６を介してエンジン冷却水供給管３に流すためのサーモスタット７が配設されている。よって、本実施形態に係るエンジンでは、エンジン冷却水戻し管５を流れる冷却水の水温が所定温度より低い場合には、サーモスタット７は自ずと閉となり、冷却水をラジエータ２に戻さずにエンジン本体１だけで循環させるようになっている。

本実施形態に係るＥＧＲ装置１０は、冷却水をラジエータ２の冷却水出口２ａ側からラジエータ２の冷却水入口２ｂ側に流すＥＧＲ冷却水路１１と、ＥＧＲ冷却水路１１の途中に配設されたＥＧＲ冷却水ポンプ１２と、ＥＧＲ冷却水ポンプ１２よりもラジエータ２の冷却水入口２ｂ側のＥＧＲ冷却水路１１に配設されたＥＧＲクーラ１３とを有するＥＧＲガス冷却系１４を備えている。

ＥＧＲ冷却水路１１は、バイパス管６との接続部よりもラジエータ２の冷却水出口２ａ側のエンジン冷却水供給管３と、バイパス管６との接続部よりもラジエータ２の冷却水入口２ｂ側のエンジン冷却水戻し管５とを接続するＥＧＲ冷却水管１５を有し、そのＥＧＲ冷却水管１５の途中に、ＥＧＲ冷却水ポンプ１２及びＥＧＲクーラ１３が設けられる。本実施形態では、ＥＧＲ冷却水ポンプ１２として、高吐出圧仕様の電動ポンプを用いている。

ＥＧＲクーラ１３としては、公知の構成のものを用いることができる。本実施形態では、ＥＧＲクーラ１３として、ＥＧＲクーラ１３内のガス経路を流れるＥＧＲガスに対して、冷却水がＥＧＲクーラ１３内の冷却水経路を反対方向に流れる対向流式のものを用いている。ＥＧＲクーラ１３のガス出入口には、エンジン本体１の排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通路１６が接続される。

本実施形態に係るＥＧＲ装置１０においては、エンジン冷却水戻し管５を流れる冷却水の水温が所定温度以上となるとサーモスタット７が開となり、ラジエータ２の冷却水出口２ａ近傍の配管部（エンジン冷却水供給管３）は、エンジン本体１側（エンジン冷却水ポンプ４）とＥＧＲクーラ１３側（ＥＧＲ冷却水ポンプ１２）とで共用することになる。その結果、エンジン回転速度が高くなるほどエンジン本体１に供給される冷却水量が増えるので、ＥＧＲ冷却水ポンプ１２の吸い込み負圧が高まる。よって、本実施形態に係るＥＧＲ装置１０は、エンジン回転速度が高くなるほど、ＥＧＲクーラ１３に流れる冷却水量が減るという特性を有する。

ところで、ＥＧＲ冷却水ポンプ１２の能力が低下した場合、ＥＧＲ冷却水ポンプ１２によってＥＧＲクーラ１３に供給する冷却水量が落ちるが、特に本実施形態に係るＥＧＲ装置１０がエンジンの最大トルク点（例えば、２０００ｒｐｍ）以上の高回転領域でＥＧＲクーラ１３に流れる冷却水量が減るという特性を有するため、エンジンの高回転領域でＥＧＲ冷却水ポンプ１２の能力低下の影響が顕著となる。よって、図３に示すように、ＥＧＲクーラ１３のガス出口のガス温度は、ＥＧＲ冷却水ポンプ１２の能力低下初期の内は、エンジンの最大トルク点Ｎｔ以上の高回転領域でのみ上昇する。

なお、能力が低下したＥＧＲ冷却水ポンプ１２を継続して使用していると、エンジンの高回転領域での煤の発生が増えＥＧＲクーラ１３内部が汚損されるので、ＥＧＲクーラ１３のガス出口のガス温度は、エンジンの最大トルク点Ｎｔ以下の低回転領域でも上昇しだす。

一方、ＥＧＲクーラ１３内部の汚損に起因してＥＧＲクーラ１３の冷却能力が低下した場合、ＥＧＲクーラ１３のガス出口のガス温度は、エンジン回転速度に依らず、エンジンの全回転領域（低回転領域及び高回転領域）で上昇する。

そこで、エンジンの低回転領域、高回転領域でのＥＧＲクーラ１３のガス出口のガス温度をそれぞれ検出し、検出したガス温度をエンジン運転状態等から推定される正常時のガス温度と比較することで、ＥＧＲ冷却水ポンプ１２の能力低下によるＥＧＲガス冷却系１４の異常と、ＥＧＲクーラ１３の冷却能力低下によるＥＧＲガス冷却系１４の異常とを分離して検出できることがわかった。

かかるＥＧＲ装置１０は、ＥＧＲクーラ１３のガス出口のガス温度を検出するガス温度検出手段と、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、上記ガス温度検出手段で検出したガス温度に基づいて、ＥＧＲガス冷却系１４の異常判定を行う異常検出手段と、この異常検出手段が異常と判定したときに上記エンジン回転速度検出手段で検出したエンジン回転速度に基づいて、異常検出手段で検出したＥＧＲガス冷却系１４の異常が、ＥＧＲ冷却水ポンプ１２の能力低下によるものか、又は、ＥＧＲクーラ１３内部の汚損に起因するＥＧＲクーラ１３の冷却能力低下によるものかを特定する原因特定手段とを備えている。

また、ＥＧＲ装置１０は、ＥＧＲクーラ１３を流れる冷却水の水温を検出する冷却水温検出手段を備えている。

本実施形態では、上記のガス温度検出手段は、ＥＧＲクーラ１３のガス出口近傍のＥＧＲ通路１６に設けられたガス温度センサ１７からなる。ガス温度センサ１７はコンピュータ１８に電気的に接続されており、ガス温度センサ１７からの検出信号（ガス温度信号Ｔｅｇｒ）がコンピュータ１８に入力される。

本実施形態では、上記のエンジン回転速度検出手段は、エンジン本体１に設けられたエンジン回転速度センサ１９からなる。エンジン回転速度センサ１９はコンピュータ１８に電気的に接続されており、エンジン回転速度センサ１９からの検出信号（エンジン回転速度信号Ｎｒｐｍ）がコンピュータ１８に入力される。

本実施形態では、上記の冷却水温検出手段は、ＥＧＲクーラ１３の冷却水入口の水温を検出するものであり、ＥＧＲクーラ１３の冷却水入口近傍のＥＧＲ冷却水管１５に設けられた冷却水温センサ２０からなる。冷却水温センサ２０はコンピュータ１８に電気的に接続されており、冷却水温センサ２０からの検出信号（水温信号Ｔｗ）がコンピュータ１８に入力される。

図２及び図３に示すように、本実施形態では、コンピュータ１８が上記の異常検出手段をなし、コンピュータ１８は、エンジン回転速度センサ１９で検出したエンジン回転速度Ｎｒｐｍがエンジンの最大トルク点Ｎｔ以下の低回転領域内であるとき（Ｎ１＜Ｎｒｐｍ＜Ｎ２）には、ガス温度センサ１７で検出したＥＧＲクーラ１３のガス出口のガス温度Ｔｅｇｒが冷却水温センサ２０で検出した水温Ｔｗより所定第一温度ΔＴｗ１（例えば、５℃）以上高いとき（Ｔｅｇｒ＞Ｔｗ＋ΔＴｗ１）に、ＥＧＲガス冷却系１４に異常ありと判定する。

また、コンピュータ１８は、エンジン回転速度センサ１９で検出したエンジン回転速度Ｎｒｐｍがエンジンの最大トルク点Ｎｔ以上の高回転領域内であるとき（Ｎ３＜Ｎｒｐｍ＜Ｎ４）には、ガス温度センサ１７で検出したＥＧＲクーラ１３のガス出口のガス温度Ｔｅｇｒが冷却水温センサ２０で検出した水温Ｔｗより所定第二温度ΔＴｗ２（例えば、１０℃）（ΔＴｗ２＞ΔＴｗ１）以上高いとき（Ｔｅｇｒ＞Ｔｗ＋ΔＴｗ２）に、ＥＧＲガス冷却系１４に異常ありと判定する。

上記の第一温度ΔＴｗ１及び第二温度ΔＴｗ２は、対象とするエンジンシステムによって異なるので、実験等により求める。

本実施形態では、コンピュータ１８が上記の原因特定手段をなし、コンピュータ１８は、ＥＧＲガス冷却系１４に異常ありと判定した場合（Ｔｅｇｒ＞Ｔｗ＋ΔＴｗ１、又は、Ｔｅｇｒ＞Ｔｗ＋ΔＴｗ２）、エンジン回転速度センサ１９で検出したエンジン回転速度Ｎｒｐｍがエンジンの低回転領域内であるとき（Ｎ１＜Ｎｒｐｍ＜Ｎ２）には低回転異常検出回数ＷＬを積算し、エンジン回転速度センサ１９で検出したエンジン回転速度Ｎｒｐｍがエンジンの高回転領域内であるとき（Ｎ３＜Ｎｒｐｍ＜Ｎ４）には高回転異常検出回数ＷＨを積算するようになっている。

本実施形態では、エンジンの低回転領域におけるＥＧＲガス冷却系１４の異常判定を、最大トルク点Ｎｔ以下の全域で行わず、所定範囲内Ｎ１（例えば、１６００ｒｐｍ）−Ｎ２（例えば、１８００ｒｐｍ）で行っている。また、エンジンの高回転領域におけるＥＧＲガス冷却系１４の異常判定を、最大トルク点Ｎｔ以上の全域で行わず、所定範囲内Ｎ３（例えば、２２００ｒｐｍ）−Ｎ４（例えば、２４００ｒｐｍ）で行っている。

また、コンピュータ１８は、積算した低回転異常検出回数ＷＬが所定第一規定回数（例えば、５０回）未満で且つ積算した高回転異常検出回数ＷＨが所定第二規定回数（例えば、１００回）以上の場合（ＷＬ＜５０アンドＷＨ≧１００）には、検出したＥＧＲガス冷却系１４の異常がＥＧＲ冷却水ポンプ１２の能力低下によるものと特定するようになっている。

一方、コンピュータ１８は、積算した低回転異常検出回数ＷＬが上記所定第一規定回数以上で且つ積算した高回転異常検出回数ＷＨが上記所定第二規定回数以上の場合（ＷＬ≧５０アンドＷＨ≧１００）には、検出したＥＧＲガス冷却系１４の異常がＥＧＲクーラ１３内部の汚損に起因するＥＧＲクーラ１３の冷却能力低下によるものと特定するようになっている。

さらに、コンピュータ１８は、積算した低回転異常検出回数ＷＬが上記所定第一規定回数未満で且つ積算した高回転異常検出回数ＷＨが上記所定第二規定回数未満（ＷＬ＜５０アンドＷＨ＜１００）であっても、ガス温度センサ１７で検出したＥＧＲクーラ１３のガス出口のガス温度Ｔｅｇｒが所定温度Ｔｔｈ（例えば、１２０℃）より高い場合には、ＥＧＲクーラ１３内のガス経路が詰まっていると判断する。なお、ＥＧＲクーラ１３内のガス経路の汚損や詰まりは進行が早いので、汚損や詰まりの判断を行う規定回数を設けずに警告を出すか、又は少ない規定回数で警告を出す事が望ましい。本実施形態では、規定回数を設けずに、一回の判断で警告を出すようにしている。

さらに、ＥＧＲ装置１０は、コンピュータ１８により作動可能な警告手段を備え、コンピュータ１８は、ＥＧＲガス冷却系１４の異常の原因を特定したときなどに上記の警告手段を作動させるようになっている。

本実施形態では、上記の警告手段は、運転席等に設けられた警告表示装置２１からなる。コンピュータ１８は、ＥＧＲガス冷却系１４の異常がＥＧＲ冷却水ポンプ１２の能力低下によるものと特定したときには、警告表示装置２１を作動させて”ＥＧＲ冷却水ポンプ不調”の警告表示を出し、一方、ＥＧＲガス冷却系１４の異常がＥＧＲクーラ１３内部の汚損に起因するＥＧＲクーラ１３の冷却能力低下によるものと特定したときには、警告表示装置２１を作動させて”ＥＧＲクーラ不調”の警告表示を出し、ドライバにＥＧＲ冷却水ポンプ１２のメンテナンス・交換やＥＧＲクーラ１３のメンテナンス・交換を促すようになっている。また、コンピュータ１８は、ＥＧＲクーラ１３内のガス経路が詰まっていると判断したときには、警告表示装置２１を作動させて”ＥＧＲクーラガス経路の詰まり”の警告表示を出すようになっている。なお、本実施形態では、警告手段として警告表示装置２１を用いているが、ランプやブザー等の他の手段を用いても良いし、複数の手段を併用しても良い。

以上要するに、本実施形態に係るＥＧＲ装置１０においては、ＥＧＲ冷却水ポンプ１２の能力が低下した場合にエンジンの高回転領域でＥＧＲクーラ１３に流れる冷却水量が減るという特性を有するところ、エンジンの低回転領域、高回転領域でのＥＧＲクーラ１３のガス出口のガス温度を検出し、検出したガス温度をエンジン運転状態等から推定される正常時のガス温度と比較することで、不具合発生時の初期の内に、ＥＧＲガス冷却系１４の不具合が、ＥＧＲ冷却水ポンプ１２の能力低下によるものか、又は、ＥＧＲクーラ１３内部の汚損に起因するＥＧＲクーラ１３の冷却能力低下によるものかを特定することが可能となる。

以上説明した異常検出及び原因特定はコンピュータ１８により実行されるものであるので、図２のフローチャートを用いて、コンピュータ１８が実行する処理内容を説明する。この処理フローは、コンピュータ１８により、エンジンスタート（ステップＳ１）からエンジンストップまで実行されるものである。

まず、ステップＳ２において、原因特定基準となる低回転異常検出回数ＷＬ及び高回転異常検出回数ＷＨをメモリーから読み込む。ここで、メモリーから読み込む低回転異常検出回数ＷＬ、高回転異常検出回数ＷＨはそれぞれ、前回のエンジン作動時までに、エンジンの低回転領域、高回転領域で異常と判定した回数を示す。

次に、ステップＳ３において、タイマーＴ１をスタートし、タイマーＴ１スタート（エンジンスタート）から一分間測定・異常検出・原因特定開始を待ち（エンジンスタート直後は不安定なため）、タイマーＴ１スタートから一分間経過したら（Ｔ１＞６０ｓｅｃ）、タイマーＴ１をリセットして、測定・異常検出・原因特定を開始する。

本処理フローでは、タイマーＴ２を用い、二十秒間測定・異常検出・原因特定を行った後（ステップＳ６、Ｓ７、Ｓ８）は、ステップＳ３に戻り、一分間測定・異常検出・原因特定を中止する。

ステップＳ９において、冷却水温センサ２０によりＥＧＲクーラ１３の冷却水入口の水温Ｔｗを測定し、ガス温度センサ１７によりＥＧＲクーラ１３のガス出口のガス温度Ｔｅｇｒを測定し、エンジン回転速度センサ１９によりエンジン回転速度Ｎｒｐｍを測定する。

ステップＳ１０において、エンジン回転速度センサ１９で測定したエンジン回転速度Ｎｒｐｍが低回転領域内であるか否か（Ｎ１＜Ｎｒｐｍ＜Ｎ２）を判断する。ステップＳ１０での判断結果がＹＥＳならば、ステップＳ１２に進み、一方、ＮＯならばステップＳ１１に進み、エンジン回転速度センサ１９で測定したエンジン回転速度Ｎｒｐｍが高回転領域内であるか否か（Ｎ３＜Ｎｒｐｍ＜Ｎ４）を判断する。ステップＳ１１での判断結果がＹＥＳならば、ステップＳ１３に進み、一方、ＮＯならばステップＳ７に戻り、測定時間以内（本実施形態では、Ｔ２＜２０ｓｅｃ）であれば、再度測定・異常検出・原因特定を実行する。

ステップＳ１０での判断結果がＹＥＳならば、ステップＳ１２において、ガス温度センサ１７で測定したＥＧＲクーラ１３のガス出口のガス温度Ｔｅｇｒが冷却水温センサ２０で測定した水温Ｔｗより第一温度ΔＴｗ１以上高いか否か（Ｔｅｇｒ＞Ｔｗ＋ΔＴｗ１）を判断する。ステップＳ１２での判断結果がＹＥＳならば、異常ありと判定しステップＳ１４に進み、一方、ＮＯならば、異常なしと判定し、ステップＳ７に戻る。

ステップＳ１１での判断結果がＹＥＳならば、ステップＳ１３において、ガス温度センサ１７で測定したＥＧＲクーラ１３のガス出口のガス温度Ｔｅｇｒが冷却水温センサ２０で測定した水温Ｔｗより第二温度ΔＴｗ２以上高いか否か（Ｔｅｇｒ＞Ｔｗ＋ΔＴｗ２）を判断する。ステップＳ１３での判断結果がＹＥＳならば、異常ありと判定しステップＳ１５に進み、一方、ＮＯならば、異常なしと判定し、ステップＳ７に戻る。

ステップＳ１２での判断結果がＹＥＳならば、ステップＳ１４において、低回転異常検出回数ＷＬに１を加え（ＷＬ＝ＷＬ＋１）、ステップＳ１６において、メモリー内の低回転異常検出回数ＷＬを置き換え、ステップＳ１８に進む。

ステップＳ１３での判断結果がＹＥＳならば、ステップＳ１５において、高回転異常検出回数ＷＨに１を加え（ＷＨ＝ＷＨ＋１）、ステップＳ１７において、メモリー内の高回転異常検出回数ＷＨを置き換え、ステップＳ１８に進む。

ステップＳ１８において、低回転異常検出回数ＷＬが第一規定回数未満で且つ高回転異常検出回数ＷＨが第二規定回数未満であるか否か（ＷＬ＜５０アンドＷＨ＜１００）を判断する。ステップＳ１８での判断結果がＹＥＳならば、ステップＳ２３に進み、一方、ＮＯならばステップＳ１９に進み、低回転異常検出回数ＷＬが第一規定回数未満で且つ高回転異常検出回数ＷＨが第二規定回数以上であるか否か（ＷＬ＜５０アンドＷＨ≧１００）を判断する。

ステップＳ１９での判断結果がＹＥＳならば、ステップＳ２１において、警告表示装置２１を作動させて”ＥＧＲ冷却水ポンプ不調”の警告表示を出し、ステップＳ７に戻り、一方、ＮＯならば、ステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０において、低回転異常検出回数ＷＬが第一規定回数以上で且つ高回転異常検出回数ＷＨが第二規定回数以上であるか否か（ＷＬ≧５０アンドＷＨ≧１００）を判断する。

ステップＳ２０での判断結果がＹＥＳならば、ステップＳ２２において、警告表示装置２１を作動させて”ＥＧＲクーラ不調”の警告表示を出し、ステップＳ７に戻り、一方、ＮＯならば、ステップＳ７に戻る。

ステップＳ２３においては、ガス温度センサ１７で測定したＥＧＲクーラ１３のガス出口のガス温度Ｔｅｇｒが所定温度Ｔｔｈより高いか否か（Ｔｅｇｒ＞１２０℃）を判断する。

ステップＳ２３での判断結果がＹＥＳならば、ステップＳ２４において、警告表示装置２１を作動させて”ＥＧＲクーラガス経路の詰まり”の警告表示を出し、ステップＳ７に戻り、一方、ＮＯならば、ステップＳ７に戻る。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず他の様々な実施形態を採ることが可能である。

例えば、上述の実施形態では、ＥＧＲクーラ１３として、冷却水がＥＧＲクーラ１３内のガス経路を流れるＥＧＲガスの流れ方向に対して、ＥＧＲクーラ１３内の冷却水経路を反対方向に流れる対向流式のものを用いるとしたが、これには限定はされず、ＥＧＲクーラ１３として、冷却水がＥＧＲクーラ１３内のガス経路を流れるＥＧＲガスの流れ方向に対して、ＥＧＲクーラ１３内の冷却水経路を同じ方向に流れる順流式のものを用いても良い。その場合、上記の冷却水温検出手段（冷却水温センサ２０）は、ＥＧＲクーラ１３の冷却水出口の水温を検出するものとし、上記の第一温度ΔＴｗ１及び第二温度ΔＴｗ２（ΔＴｗ２＞ΔＴｗ１）は、対象とするエンジンシステムによって異なるので、実験等により求める。

本発明の一実施形態に係るＥＧＲ装置を適用したエンジンの概略図である。コンピュータが実行する処理フローチャートである。ＥＧＲ冷却水ポンプの能力が低下したときのＥＧＲクーラのガス出口のガス温度の変化を示すグラフである。

符号の説明

２ラジエータ
２ａ冷却水出口
２ｂ冷却水入口
１０ＥＧＲ装置
１１ＥＧＲ冷却水路
１２ＥＧＲ冷却水ポンプ
１３ＥＧＲクーラ
１４ＥＧＲガス冷却系
１７ガス温度センサ（ガス温度検出手段）
１８コンピュータ（異常検出手段、原因特定手段）
１９エンジン回転速度センサ（エンジン回転速度検出手段）
２０冷却水温センサ（冷却水温検出手段）

Claims

冷却水をラジエータの冷却水出口側から上記ラジエータの冷却水入口側に流すＥＧＲ冷却水路と、該ＥＧＲ冷却水路に配設されたＥＧＲ冷却水ポンプと、該ＥＧＲ冷却水ポンプよりも上記ラジエータの冷却水入口側の上記ＥＧＲ冷却水路に配設されたＥＧＲクーラとを有するＥＧＲガス冷却系を備えたエンジンのＥＧＲ装置において、
上記ＥＧＲクーラのガス出口のガス温度を検出するガス温度検出手段と、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、
上記ガス温度検出手段で検出したガス温度に基づいて、上記ＥＧＲガス冷却系の異常判定を行う異常検出手段と、
該異常検出手段が異常と判定したときの上記エンジン回転速度に基づいて、上記異常検出手段で検出した上記ＥＧＲガス冷却系の異常が、上記ＥＧＲ冷却水ポンプの能力低下によるものか又は上記ＥＧＲクーラの冷却能力低下によるものかを特定する原因特定手段とを備えたことを特徴とするエンジンのＥＧＲ装置。
上記ＥＧＲクーラを流れる冷却水の水温を検出する冷却水温検出手段を備え、
上記異常検出手段は、上記ガス温度検出手段で検出したガス温度が上記冷却水温検出手段で検出した水温より所定温度以上高いときに、異常と判定する請求項１に記載のエンジンのＥＧＲ装置。
上記原因特定手段は、
上記異常検出手段で異常と判定した異常検出回数を積算し、且つ、
上記エンジン回転速度が所定低回転領域内であるときに積算した異常検出回数が所定第一規定回数未満で且つ上記エンジン回転速度が所定高回転領域内であるときに積算した異常検出回数が所定第二規定回数以上の場合には、上記異常検出手段で検出したＥＧＲガス冷却系の異常が上記ＥＧＲ冷却水ポンプの能力低下によるものと特定し、
上記エンジン回転速度が上記所定低回転領域内であるときに積算した異常検出回数が上記所定第一規定回数以上で且つ上記エンジン回転速度が上記所定高回転領域内であるときに積算した異常検出回数が上記所定第二規定回数以上の場合には、上記異常検出手段で検出したＥＧＲガス冷却系の異常が上記ＥＧＲクーラの冷却能力低下によるものと特定する請求項１又は２に記載のエンジンのＥＧＲ装置。