JP2021161871A - EGR system - Google Patents

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衛 吉岡
Mamoru Yoshioka
海翔 曹
Haixiang Cao
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Takashi Bessho
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Aisan Industry Co Ltd
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Abstract

To raise a temperature of at least one inner wall of an intake passage and an EGR passage in which an EGR gas flows with favorable responsiveness, to stably maintain the temperature, and to diagnose the lowering of a function of a heat generation membrane for use in heating as a failure without depending on a warmup state of an engine at proper timing.SOLUTION: An EGR system makes a part of exhaust emission discharged to an exhaust passage 3 from an engine 1 flow to an intake passage 2 as an EGR gas via an EGR passage 12, and makes it recirculate to the engine 1. In the EGR system, heat generation membranes 29, 30 are arranged at least at one inner wall of the intake passage 2 and EGR passages 12, 15 in which the EGR gas flows, and at least a pair of positive electrodes 31, 33 and negative electrodes 32, 34 for carrying electricity to the heat generation membranes 29, 30 are arranged. A failure diagnosis device includes current sensors 78A, 78B for detecting current values at electricity-carrying to the heat generation membranes 29, 30, and an electronic control device (ECU) 80 for determining that failures occur in the heat generation membranes 29, 30 when the detected current values reach a prescribed value or lower.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この明細書に開示される技術は、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をEGRガスとしてEGR通路を介して吸気通路へ流してエンジンへ還流させるように構成したEGRシステムであって、故障診断機能を備えたEGRシステムに関する。 The technology disclosed in this specification is an EGR system configured to flow a part of the exhaust gas discharged from the engine to the exhaust passage as EGR gas to the intake passage through the EGR passage and return it to the engine. The present invention relates to an EGR system having a failure diagnosis function.

従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献1に記載される技術(「吸気マニホールド」)が知られている。この技術は、吸気マニホールドにおいて、エンジンの各気筒へ吸気を分配する複数の分岐管に、補助ガス(EGRガス、PCVガス等)を分配するガス分配部が設けられる。このガス分配部には、エンジンの冷却水を利用した温水が流れる温水通路部が隣接して設けられる。また、ガス分配部と温水通路部との間の隔壁には、熱伝導率の良い材料(カーボン粉含有樹脂や金属板のインサート成形)が設けられる。そして、温水通路部の温水熱によりガス分配部を効率よく保温し、ガス分配部の中での凝縮水の発生や凍結を抑えるようになっている。 Conventionally, as this kind of technology, for example, the technology described in Patent Document 1 below (“intake manifold”) is known. In this technique, in the intake manifold, a gas distribution unit that distributes auxiliary gas (EGR gas, PCV gas, etc.) is provided in a plurality of branch pipes that distribute intake air to each cylinder of the engine. A hot water passage section through which hot water using the cooling water of the engine flows is provided adjacent to the gas distribution section. Further, a material having good thermal conductivity (carbon powder-containing resin or insert molding of a metal plate) is provided on the partition wall between the gas distribution section and the hot water passage section. Then, the gas distribution section is efficiently kept warm by the hot water heat of the hot water passage section, and the generation and freezing of condensed water in the gas distribution section are suppressed.

特開2018−44518号公報JP-A-2018-44518

ところが、特許文献1に記載の技術では、ガス分配部と温水通路部との間の隔壁に熱伝導率の良い材料が設けられているものの、温水温度がエンジンの暖機状態に依存しており、温水からの伝熱とガス分配部内部の温度上昇との間に時間差がある。このため、温水通路部等に不具合が生じてもその不具合を適時に検出することが難しい。 However, in the technique described in Patent Document 1, although a material having good thermal conductivity is provided in the partition wall between the gas distribution section and the hot water passage section, the hot water temperature depends on the warm-up state of the engine. , There is a time lag between the heat transfer from hot water and the temperature rise inside the gas distribution section. Therefore, even if a defect occurs in the hot water passage portion or the like, it is difficult to detect the defect in a timely manner.

この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、EGRガスが流れる吸気通路及びEGR通路の少なくとも一方の内壁を応答性良く温度上昇させ、安定的に保温することを可能とし、加えて、加熱のために使用される発熱被膜の機能低下を故障としてエンジンの暖機状態に依存することなく適時に診断することを可能としたEGRシステムを提供することにある。 This disclosed technique has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to responsively raise the temperature of at least one inner wall of the intake passage and the EGR passage through which the EGR gas flows, and to keep the temperature stable. In addition, it is an object of the present invention to provide an EGR system capable of timely diagnosing a functional deterioration of a heating film used for heating as a failure without depending on the warm-up state of the engine.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の技術は、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をEGRガスとしてEGR通路を介して吸気通路へ流してエンジンへ還流させるように構成したEGRシステムにおいて、EGRガスが流れる吸気通路及びEGR通路の少なくとも一方の内壁に設けられる発熱被膜と、発熱被膜に通電するための少なくとも一対のプラス電極及びマイナス電極と、発熱被膜の機能低下を故障として診断するための故障診断装置とを備えたことを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the technique according to claim 1 is configured such that a part of the exhaust gas discharged from the engine to the exhaust passage is passed as EGR gas to the intake passage through the EGR passage and returned to the engine. In the EGR system, the heat-generating coating provided on at least one inner wall of the intake passage and the EGR passage through which the EGR gas flows, at least a pair of positive and negative electrodes for energizing the heat-generating coating, and the functional deterioration of the heat-generating coating fail. The purpose is to provide a failure diagnosis device for diagnosing.

上記技術の構成によれば、プラス電極及びマイナス電極を介して発熱被膜へ通電することで、発熱被膜が発熱し、EGRガスが流れる吸気通路及びEGR通路の少なくとも一方の内壁が加熱される。従って、発熱被膜に対する通電を任意に制御することで、同被膜が設けられる吸気通路及びEGR通路の少なくとも一方の内壁の温度や温度上昇が調節される。ここで、プラス電極とマイナス電極との間で発熱被膜に亀裂等が生じると、その亀裂等の箇所の電流通路が遮断されるので、その分だけ電流値が減少(抵抗値が増加)し、発熱被膜の機能が低下してしまう。また、発熱被膜の機能が低下し、エンジンの始動時に、EGRガスが流れる吸気通路やEGR通路を十分に加熱できなくなり、そのEGR通路等で凝縮水の発生量が増加してしまう。その結果、エンジンに吸入される凝縮水が増え、エンジンでの燃焼が悪化(失火)すると、エンジンの各気筒の間でクランク角速度の変動が大きくなる。上記技術の構成によれば、発熱被膜の機能低下が故障として故障診断装置により診断される。 According to the configuration of the above technique, by energizing the heating film through the positive electrode and the negative electrode, the heating film generates heat, and at least one inner wall of the intake passage and the EGR passage through which the EGR gas flows is heated. Therefore, by arbitrarily controlling the energization of the heat-generating coating, the temperature and temperature rise of at least one inner wall of the intake passage and the EGR passage provided with the coating are adjusted. Here, if a crack or the like occurs in the heating film between the positive electrode and the negative electrode, the current passage at the crack or the like is cut off, so that the current value decreases (the resistance value increases) by that amount. The function of the heating film deteriorates. In addition, the function of the heat generating film deteriorates, and when the engine is started, the intake passage and the EGR passage through which the EGR gas flows cannot be sufficiently heated, and the amount of condensed water generated in the EGR passage and the like increases. As a result, when the amount of condensed water sucked into the engine increases and the combustion in the engine deteriorates (misfire), the fluctuation of the crank angular velocity becomes large between each cylinder of the engine. According to the configuration of the above technique, the functional deterioration of the heating film is diagnosed as a failure by the failure diagnosis device.

上記目的を達成するために、請求項2に記載の技術は、請求項1に記載の技術において、故障診断装置は、発熱被膜に対する通電時の電流値を検出するための電流検出手段と、検出される電流値が所定値以下となった場合に、発熱被膜に故障があると判定する故障判定手段とを含むことを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the technique according to claim 2 is the technique according to claim 1, wherein the failure diagnosis apparatus includes a current detecting means for detecting a current value when the heating film is energized and a detection device. It is an object of the present invention to include a failure determining means for determining that there is a failure in the heating film when the current value to be generated becomes equal to or less than a predetermined value.

上記技術の構成によれば、請求項1に記載の技術の作用に加え、発熱被膜に対する通電時の電流値が電流検出手段により検出され、その検出された電流値が所定値以下となった場合に、発熱被膜に故障があると故障判定手段により判定される。従って、エンジンの暖機状態に依存することなくリアルタイムに発熱被膜の故障が判定される。 According to the configuration of the above technique, in addition to the operation of the technique according to claim 1, when the current value at the time of energization of the heating film is detected by the current detecting means, and the detected current value is equal to or less than a predetermined value. In addition, it is determined by the failure determining means that the heating film has a failure. Therefore, the failure of the heating film is determined in real time without depending on the warm-up state of the engine.

上記目的を達成するために、請求項3に記載の技術は、請求項1に記載の技術において、故障診断装置は、発熱被膜の抵抗値を検出するための抵抗検出手段と、検出される抵抗値が所定値以上となった場合に、発熱被膜に故障があると判定する故障判定手段とを含むことを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the technique according to claim 3 is the technique according to claim 1, wherein the failure diagnosis apparatus has a resistance detecting means for detecting the resistance value of the heating film and the detected resistance. The purpose of the present invention is to include a failure determining means for determining that there is a failure in the heating film when the value exceeds a predetermined value.

上記技術の構成によれば、請求項1に記載の技術の作用に加え、発熱被膜の抵抗値が抵抗検出手段により検出され、その検出された抵抗値が所定値以上となった場合に、発熱被膜に故障があると故障判定手段により判定される。従って、エンジンの暖機状態に依存することなくリアルタイムに発熱被膜の故障が判定される。 According to the configuration of the above technique, in addition to the action of the technique according to claim 1, when the resistance value of the heat generating film is detected by the resistance detecting means and the detected resistance value becomes equal to or more than a predetermined value, heat is generated. If there is a failure in the coating film, it is determined by the failure determination means. Therefore, the failure of the heating film is determined in real time without depending on the warm-up state of the engine.

上記目的を達成するために、請求項4に記載の技術は、請求項1に記載の技術において、故障診断装置は、エンジンのクランク角速度を検出するためのクランク角速度検出手段と、検出されるクランク角速度の変動が所定値より大きくなった場合に、発熱被膜に故障があると判定する故障判定手段とを含むことを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the technique according to claim 4 is the technique according to claim 1, wherein the failure diagnosis device includes a crank angle speed detecting means for detecting the crank angle speed of the engine and a crank to be detected. The purpose of the present invention is to include a failure determining means for determining that there is a failure in the heating film when the fluctuation of the angular velocity becomes larger than a predetermined value.

上記技術の構成によれば、請求項1に記載の技術の作用に加え、エンジンのクランク角速度がクランク角速度検出手段により検出され、そのクランク角速度の変動が所定値より大きくなった場合に、発熱被膜に故障があると故障判定手段により判定される。従って、エンジンの暖機状態に依存することなく間接的に発熱被膜の故障が判定される。また、クランク角速度検出手段としては、エンジン制御のために使用するクランク角速度検出手段を利用できる。 According to the configuration of the above technique, in addition to the action of the technique according to claim 1, when the crank angular velocity of the engine is detected by the crank angular velocity detecting means and the fluctuation of the crank angular velocity becomes larger than a predetermined value, a heat generating film is formed. If there is a failure in the engine, it is determined by the failure determination means. Therefore, the failure of the heat generating film is indirectly determined without depending on the warm-up state of the engine. Further, as the crank angular velocity detecting means, a crank angular velocity detecting means used for engine control can be used.

上記目的を達成するために、請求項5に記載の技術は、請求項1に記載の技術において、故障診断装置は、発熱被膜の少なくとも一ヶ所に設けられ、発熱被膜の温度を検出するための温度検出手段と、発熱被膜への通電前に検出された温度に対する、発熱被膜への通電後に検出される温度の増加が所定値より小さい場合に、発熱被膜に故障があると判定する故障判定手段とを含むことを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the technique according to claim 5 is the technique according to claim 1, wherein the failure diagnosis device is provided at at least one place of the heating film to detect the temperature of the heating film. A temperature detecting means and a failure determining means for determining that the heating film has a failure when the increase in the temperature detected after the heating film is energized is smaller than a predetermined value with respect to the temperature detected before the heating film is energized. The purpose is to include.

上記技術の構成によれば、請求項1に記載の技術の作用に加え、発熱被膜の温度が温度電流検出手段により検出され、発熱被膜への通電前に検出された温度に対する、発熱被膜への通電後に検出される温度の増加が所定値より小さい場合に、発熱被膜に故障があると故障判定手段により判定される。従って、エンジンの暖機状態に依存することなくリアルタイムかつ直接的に発熱被膜の故障が判定される。 According to the configuration of the above technique, in addition to the action of the technique according to claim 1, the temperature of the heating film is detected by the temperature / current detecting means, and the temperature of the heating film is applied to the temperature detected before the heating film is energized. When the increase in temperature detected after energization is smaller than a predetermined value, it is determined by the failure determining means that the heating film has a failure. Therefore, the failure of the heating film is directly determined in real time without depending on the warm-up state of the engine.

請求項1に記載の技術によれば、EGRガスが流れる吸気通路及びEGR通路の少なくとも一方の内壁を応答性良く温度上昇させることができ、安定的に保温することができる。加えて、加熱のために使用される発熱被膜の機能低下を故障としてエンジンの暖機状態に依存することなく適時に診断することができる。 According to the technique according to claim 1, the temperature of at least one inner wall of the intake passage and the EGR passage through which the EGR gas flows can be raised with good responsiveness, and the temperature can be stably maintained. In addition, it is possible to timely diagnose the deterioration of the function of the heat generating film used for heating as a failure without depending on the warm-up state of the engine.

請求項2に記載の技術によれば、EGRガスが流れる吸気通路及びEGR通路の少なくとも一方の内壁を応答性良く温度上昇させることができ、安定的に保温することができる。加えて、加熱のために使用される発熱被膜の機能低下を故障としてエンジンの暖機状態に依存することなく適時に診断することができる。 According to the technique according to claim 2, the temperature of at least one inner wall of the intake passage and the EGR passage through which the EGR gas flows can be raised with good responsiveness, and the temperature can be stably maintained. In addition, it is possible to timely diagnose the deterioration of the function of the heat generating film used for heating as a failure without depending on the warm-up state of the engine.

請求項3に記載の技術によれば、EGRガスが流れる吸気通路及びEGR通路の少なくとも一方の内壁を応答性良く温度上昇させることができ、安定的に保温することができる。加えて、加熱のために使用される発熱被膜の機能低下を故障としてエンジンの暖機状態に依存することなく適時に診断することができる。 According to the technique of claim 3, the temperature of at least one inner wall of the intake passage and the EGR passage through which the EGR gas flows can be raised with good responsiveness, and the temperature can be stably maintained. In addition, it is possible to timely diagnose the deterioration of the function of the heat generating film used for heating as a failure without depending on the warm-up state of the engine.

請求項4に記載の技術によれば、EGRガスが流れる吸気通路及びEGR通路の少なくとも一方の内壁を応答性良く温度上昇させることができ、安定的に保温することができる。加えて、加熱のために使用される発熱被膜の機能低下を故障としてエンジンの暖機状態に依存することなく適時に診断することができる。また、クランク角速度検出手段としては、エンジン制御のために使用する回転数センサを利用できるので、新たにクランク角度検出手段を設けることなく故障診断制御を実行することができる。 According to the technique of claim 4, the temperature of at least one inner wall of the intake passage and the EGR passage through which the EGR gas flows can be raised with good responsiveness, and the temperature can be stably maintained. In addition, it is possible to timely diagnose the deterioration of the function of the heat generating film used for heating as a failure without depending on the warm-up state of the engine. Further, as the crank angular velocity detecting means, a rotation speed sensor used for engine control can be used, so that failure diagnosis control can be executed without newly providing the crank angular velocity detecting means.

請求項5に記載の技術によれば、EGRガスが流れる吸気通路及びEGR通路の少なくとも一方の内壁を応答性良く温度上昇させることができ、安定的に保温することができる。加えて、加熱のために使用される発熱被膜の機能低下を故障としてエンジンの暖機状態に依存することなく直接的に適時に診断することができる。 According to the technique of claim 5, the temperature of at least one inner wall of the intake passage and the EGR passage through which the EGR gas flows can be raised with good responsiveness, and the temperature can be stably maintained. In addition, it is possible to directly and timely diagnose the deterioration of the function of the heating film used for heating as a failure without depending on the warm-up state of the engine.

第1実施形態に係り、エンジンシステムを示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the engine system which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係り、EGRガス分配器が設けられる吸気マニホールドの概略を示す側面図。FIG. 5 is a side view showing an outline of an intake manifold provided with an EGR gas distributor according to the first embodiment. 第1実施形態に係り、EGRガス分配器を前側から視て示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing the EGR gas distributor as viewed from the front side according to the first embodiment. 第1実施形態に係り、EGRガス分配器を示す平面図。FIG. 5 is a plan view showing an EGR gas distributor according to the first embodiment. 第1実施形態に係り、EGRガス分配器を示す正面図。The front view which shows the EGR gas distributor according to 1st Embodiment. 第1実施形態に係り、EGRガス分配器のガスチャンバを示す図4のA−A線断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 4 showing a gas chamber of an EGR gas distributor according to a first embodiment. 第1実施形態に係り、上ケーシングの外側を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing the outside of the upper casing according to the first embodiment. 第1実施形態に係り、上ケーシングの内側を示す平面図。FIG. 5 is a plan view showing the inside of the upper casing according to the first embodiment. 第1実施形態に係り、下ケーシングの内側を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing the inside of the lower casing according to the first embodiment. 第1実施形態に係り、下ケーシングの内側を示す平面図。FIG. 5 is a plan view showing the inside of the lower casing according to the first embodiment. 第1実施形態に係り、上電流センサの構成を示す図8に準ずる平面図。FIG. 8 is a plan view according to FIG. 8 showing the configuration of the upper current sensor according to the first embodiment. 第1実施形態に係り、下電流センサの構成を示す図10に準ずる平面図。FIG. 10 is a plan view according to FIG. 10 showing a configuration of a lower current sensor according to the first embodiment. 第1実施形態に係り、発熱被膜に対する通電制御の内容を示すフローチャート。FIG. 5 is a flowchart showing the contents of energization control for the heat generating film according to the first embodiment. 第1実施形態に係り、始動時吸気温度及び始動時冷却水温度に応じた必要通電時間を求めるために参照される必要通電時間マップ。The required energization time map referred to in order to obtain the required energization time according to the intake intake temperature at start and the cooling water temperature at start according to the first embodiment. 第1実施形態に係り、発熱被膜の故障診断制御の内容を示すフローチャート。The flowchart which shows the content of the failure diagnosis control of a heating film which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係り、始動時吸気温度に応じた故障判定電流値を求めるために参照される故障判定電流値マップ。A failure determination current value map referred to in order to obtain a failure determination current value according to the intake intake temperature at the time of starting according to the first embodiment. 第2実施形態に係り、上抵抗センサの構成を示す図11に準ずる平面図。FIG. 11 is a plan view according to FIG. 11 showing the configuration of the upper resistance sensor according to the second embodiment. 第2実施形態に係り、下抵抗センサの構成を示す図12に準ずる平面図。FIG. 12 is a plan view according to FIG. 12, showing the configuration of the lower resistance sensor according to the second embodiment. 第2実施形態に係り、発熱被膜の故障診断制御の内容を示すフローチャート。FIG. 5 is a flowchart showing the contents of failure diagnosis control of the heating film according to the second embodiment. 第2実施形態に係り、始動時吸気温度に応じた故障判定抵抗値を求めるために参照される故障判定抵抗値マップ。A failure determination resistance value map referred to in order to obtain a failure determination resistance value according to the intake intake temperature at the time of starting according to the second embodiment. 第3実施形態に係り、発熱被膜の故障診断制御の内容を示すフローチャート。FIG. 5 is a flowchart showing the contents of failure diagnosis control of the heating film according to the third embodiment. 第3実施形態に係り、吸気温度に応じたEGR開始水温度を求めるために参照されるEGR開始水温度マップ。An EGR starting water temperature map referred to for determining the EGR starting water temperature according to the intake air temperature according to the third embodiment. 第3実施形態に係り、クランク角度が30度進む毎にかかる30度時間を示すグラフ。According to the third embodiment, the graph which shows the 30 degree time taken every time the crank angle advances by 30 degrees. 第3実施形態に係り、正常時の30度時間とクランク角度の変化を示すグラフ。The graph which shows the change of 30 degree time and the crank angle in a normal state according to 3rd Embodiment. 第3実施形態に係り、故障時の30度時間とクランク角度の変化を示すグラフ。The graph which shows the change of 30 degree time and the crank angle at the time of failure according to 3rd Embodiment. 第4実施形態に係り、上ケーシングの内側を示す図8に準ずる平面図。FIG. 4 is a plan view according to FIG. 8 showing the inside of the upper casing according to the fourth embodiment. 第4実施形態に係り、下ケーシングの内側を示す図10に準ずる平面図。FIG. 10 is a plan view according to FIG. 10 showing the inside of the lower casing according to the fourth embodiment. 第4実施形態に係り、発熱被膜の故障診断制御の内容を示すフローチャート。FIG. 5 is a flowchart showing the contents of failure diagnosis control of the heating film according to the fourth embodiment. 第4実施形態に係り、機能低下数と凝縮水発生量との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the number of functional deteriorations and the amount of condensed water generated in relation to the 4th Embodiment. 第5実施形態に係り、別のエンジンシステムを示す概略構成図。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing another engine system according to the fifth embodiment. 別の実施形態に係り、EGRガス分配器を示す平面図。FIG. 5 is a plan view showing an EGR gas distributor according to another embodiment. 別の実施形態に係り、EGRガス分配器を示す平面図。FIG. 5 is a plan view showing an EGR gas distributor according to another embodiment.

以下、EGRシステムをガソリンエンジンシステムに具体化した幾つかの実施形態について説明する。 Hereinafter, some embodiments in which the EGR system is embodied in a gasoline engine system will be described.

<第1実施形態>
先ず、第1実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
<First Embodiment>
First, the first embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

[エンジンシステムについて]
図1に、この実施形態のガソリンエンジンシステム(以下、単に「エンジンシステム」と言う。)を概略構成図により示す。自動車に搭載されたエンジンシステムは、複数の気筒を有するエンジン1を備える。このエンジン1は、4気筒、4サイクルのレシプロエンジンであり、ピストン及びクランクシャフト等の周知の構成を含む。エンジン1には、各気筒へ吸気を導入するための吸気通路2と、エンジン1の各気筒から排気を導出するための排気通路3が設けられる。吸気通路2には、その上流側からエアクリーナ9、スロットル装置4及び吸気マニホールド5が設けられる。加えて、このエンジンシステムは、高圧ループタイプの排気還流装置(EGR装置)11を備える。
[About the engine system]
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a gasoline engine system of this embodiment (hereinafter, simply referred to as an “engine system”). The engine system mounted on the automobile includes an engine 1 having a plurality of cylinders. The engine 1 is a 4-cylinder, 4-cycle reciprocating engine and includes well-known configurations such as a piston and a crankshaft. The engine 1 is provided with an intake passage 2 for introducing intake air into each cylinder and an exhaust passage 3 for deriving exhaust gas from each cylinder of the engine 1. The intake passage 2 is provided with an air cleaner 9, a throttle device 4, and an intake manifold 5 from the upstream side thereof. In addition, this engine system includes a high pressure loop type exhaust gas recirculation device (EGR device) 11.

スロットル装置4は、吸気マニホールド5より上流の吸気通路2に配置され、運転者のアクセル操作に応じてバタフライ式のスロットル弁4aを開度可変に開閉駆動させることで、吸気通路2を流れる吸気量を調節するようになっている。吸気マニホールド5は、主として樹脂材より構成され、エンジン1の直上流にて吸気通路2に配置され、吸気が導入される一つのサージタンク5aと、サージタンク5aに導入された吸気をエンジン1の各気筒へ分配するためにサージタンク5aから分岐した複数(4つ)の分岐管5bとを含む。排気通路3には、その上流側から順に排気マニホールド6及び触媒7が設けられる。触媒7には、排気を浄化するために、例えば、三元触媒が内蔵される。 The throttle device 4 is arranged in the intake passage 2 upstream of the intake manifold 5, and the butterfly type throttle valve 4a is opened and closed with a variable opening degree according to the accelerator operation of the driver, so that the amount of intake air flowing through the intake passage 2 is driven. Is designed to be adjusted. The intake manifold 5 is mainly composed of a resin material, is arranged in the intake passage 2 directly upstream of the engine 1, and has one surge tank 5a into which the intake air is introduced and the intake air introduced into the surge tank 5a in the engine 1. It includes a plurality of (four) branch pipes 5b branched from the surge tank 5a for distribution to each cylinder. The exhaust manifold 6 and the catalyst 7 are provided in the exhaust passage 3 in order from the upstream side thereof. For example, a three-way catalyst is built in the catalyst 7 in order to purify the exhaust gas.

エンジン1には、各気筒に対応して燃料を噴射するための燃料噴射装置(図示略)が設けられる。燃料噴射装置は、燃料供給装置(図示略)から供給される燃料をエンジン1の各気筒へ噴射するように構成される。各気筒では、燃料噴射装置から噴射される燃料と吸気マニホールド5から導入される吸気とにより可燃混合気が形成される。 The engine 1 is provided with a fuel injection device (not shown) for injecting fuel corresponding to each cylinder. The fuel injection device is configured to inject the fuel supplied from the fuel supply device (not shown) into each cylinder of the engine 1. In each cylinder, a combustible air-fuel mixture is formed by the fuel injected from the fuel injection device and the intake air introduced from the intake manifold 5.

エンジン1には、各気筒に対応して点火装置(図示略)が設けられる。点火装置は、各気筒で可燃混合気に点火するように構成される。各気筒内の可燃混合気は、点火装置の点火動作により爆発・燃焼し、燃焼後の排気は、各気筒から排気マニホールド6及び触媒7を経て外部へ排出される。このとき、各気筒でピストン(図示略)が上下運動し、クランクシャフト(図示略)が回転することにより、エンジン1に動力が得られる。 The engine 1 is provided with an ignition device (not shown) corresponding to each cylinder. The igniter is configured to ignite the flammable mixture in each cylinder. The combustible air-fuel mixture in each cylinder explodes and burns due to the ignition operation of the ignition device, and the exhaust gas after combustion is discharged from each cylinder to the outside via the exhaust manifold 6 and the catalyst 7. At this time, the piston (not shown) moves up and down in each cylinder, and the crankshaft (not shown) rotates to obtain power to the engine 1.

[EGRシステムについて]
この実施形態のEGRシステムは、EGR装置11を備える。EGR装置11は、エンジン1の各気筒から排気通路3へ排出される排気の一部を排気還流ガス(EGRガス)として吸気通路2へ流してエンジン1の各気筒へ還流させるように構成される。EGR装置11は、排気還流通路(EGR通路)12と、EGR通路12を流れるEGRガスを冷却するための排気還流クーラ(EGRクーラ)13と、EGR通路12を流れるEGRガスの流量を調節するための排気還流弁(EGR弁)14と、EGR通路12を流れるEGRガスをエンジン1の各気筒へ分配するために、吸気マニホールド5の各分岐管5bへEGRガスを分配するための排気還流ガス分配器(EGRガス分配器)15とを備える。EGR通路12は、入口12aと出口12bを含む。EGR通路12の入口12aは、触媒7より上流の排気通路3に接続され、同通路12の出口12bは、EGRガス分配器15に接続される。この実施形態で、EGRガス分配器15は、EGR通路12の終段を構成している。EGR通路12において、EGR弁14は、EGRクーラ13より下流に設けられ、EGRガス分配器15は、EGR弁14より下流に設けられる。
[About the EGR system]
The EGR system of this embodiment includes an EGR device 11. The EGR device 11 is configured to flow a part of the exhaust gas discharged from each cylinder of the engine 1 to the exhaust passage 3 as an exhaust gas recirculation gas (EGR gas) to the intake passage 2 and return the exhaust gas to each cylinder of the engine 1. .. The EGR device 11 adjusts the flow rate of the exhaust gas recirculation passage (EGR passage) 12, the exhaust gas recirculation cooler (EGR cooler) 13 for cooling the EGR gas flowing through the EGR passage 12, and the EGR gas flowing through the EGR passage 12. Exhaust gas recirculation valve (EGR valve) 14 and EGR gas flowing through the EGR passage 12 to each cylinder of the engine 1 to distribute the EGR gas to each branch pipe 5b of the intake manifold 5. A device (EGR gas distributor) 15 is provided. The EGR passage 12 includes an inlet 12a and an outlet 12b. The inlet 12a of the EGR passage 12 is connected to the exhaust passage 3 upstream of the catalyst 7, and the outlet 12b of the passage 12 is connected to the EGR gas distributor 15. In this embodiment, the EGR gas distributor 15 constitutes the final stage of the EGR passage 12. In the EGR passage 12, the EGR valve 14 is provided downstream of the EGR cooler 13, and the EGR gas distributor 15 is provided downstream of the EGR valve 14.

このEGR装置11では、EGR弁14が開弁することにより、排気通路3を流れる排気の一部がEGRガスとしてEGR通路12を流れ、EGRクーラ13、EGR弁14及びEGRガス分配器15を介して吸気マニホールド5の各分岐管5bへ分配され、更にエンジン1の各気筒へ分配されて還流される。 In this EGR device 11, when the EGR valve 14 is opened, a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 3 flows through the EGR passage 12 as EGR gas, and passes through the EGR cooler 13, the EGR valve 14, and the EGR gas distributor 15. It is distributed to each branch pipe 5b of the intake manifold 5, and further distributed to each cylinder of the engine 1 to be circulated.

[EGRガス分配器について]
図2に、EGRガス分配器15が設けられる吸気マニホールド5の概略を側面図により示す。図2に示す状態が、車両にてエンジン1に取り付けられた吸気マニホールド5の配置状態を示し、その上下は図2に示す通りである。吸気マニホールド5は、サージタンク5aと複数の分岐管5b(一つのみ図示する)の他に、各分岐管5bの出口をエンジン1へ接続するための出口フランジ5cを含む。この実施形態で、EGRガス分配器15は、各分岐管5bのそれぞれへEGRガスを分配するために、各分岐管5bの最上部近傍にて各分岐管5bの上側に設けられる。
[About EGR gas distributor]
FIG. 2 shows a schematic side view of the intake manifold 5 provided with the EGR gas distributor 15. The state shown in FIG. 2 shows the arrangement state of the intake manifold 5 attached to the engine 1 in the vehicle, and the upper and lower portions thereof are as shown in FIG. The intake manifold 5 includes a surge tank 5a and a plurality of branch pipes 5b (only one is shown), as well as an outlet flange 5c for connecting the outlet of each branch pipe 5b to the engine 1. In this embodiment, the EGR gas distributor 15 is provided on the upper side of each branch pipe 5b near the uppermost portion of each branch pipe 5b in order to distribute the EGR gas to each of the branch pipes 5b.

図3に、EGRガス分配器15を前側から視た斜視図により示す。図4に、EGRガス分配器15を平面図により示す。図5に、EGRガス分配器15を正面図により示す。図6に、EGRガス分配器15のガスチャンバを、図4のA−A線断面図により示す。図2〜図5に示す吸気マニホールド5とEGRガス分配器15の外観や構造は、本開示技術の一例を示すものである。図3〜図5に示すように、EGRガス分配器15は、主として樹脂材により構成され、全体として横長な形状を有し、その長手方向Xにおいて、図1に示すように、吸気マニホールド5の複数の分岐管5bを横切るように配置される。この実施形態で、EGRガス分配器15は、予め吸気マニホールド5とは別に形成され、吸気マニホールド5に対し後付けされる。この実施形態で、EGRガス分配器15は、大きく分けて三つの部分、すなわち、EGRガスが導入されるガス導入通路21と、ガス導入通路21に導入されたEGRガスが集まる一つのガスチャンバ22(その内径が、ガス導入通路21のそれよりも大きい。)と、ガスチャンバ22から分岐され、ガスチャンバ22から各分岐管5bへEGRガスを分配する複数(4つ)のガス分配通路23(その内径が、ガス導入通路21やガスチャンバ22のそれよりも小さい。)とを含む。ガス導入通路21とガスチャンバ22は、この開示技術におけるガス通路の一例を構成する。 FIG. 3 shows a perspective view of the EGR gas distributor 15 as viewed from the front side. FIG. 4 shows the EGR gas distributor 15 in a plan view. FIG. 5 shows the EGR gas distributor 15 in a front view. FIG. 6 shows the gas chamber of the EGR gas distributor 15 with a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. The appearance and structure of the intake manifold 5 and the EGR gas distributor 15 shown in FIGS. 2 to 5 show an example of the disclosed technology. As shown in FIGS. 3 to 5, the EGR gas distributor 15 is mainly composed of a resin material and has a horizontally long shape as a whole, and in the longitudinal direction X thereof, as shown in FIG. 1, the intake manifold 5 It is arranged so as to cross the plurality of branch pipes 5b. In this embodiment, the EGR gas distributor 15 is formed in advance separately from the intake manifold 5 and is retrofitted to the intake manifold 5. In this embodiment, the EGR gas distributor 15 is roughly divided into three parts, that is, a gas introduction passage 21 into which the EGR gas is introduced and one gas chamber 22 in which the EGR gas introduced into the gas introduction passage 21 is collected. (The inner diameter thereof is larger than that of the gas introduction passage 21.) And a plurality of (four) gas distribution passages 23 (four) that are branched from the gas chamber 22 and distribute EGR gas from the gas chamber 22 to each branch pipe 5b. Its inner diameter is smaller than that of the gas introduction passage 21 and the gas chamber 22). The gas introduction passage 21 and the gas chamber 22 constitute an example of the gas passage in the disclosed technology.

ガス導入通路21のガス入口24には、EGRガスが導入される。このガス入口24にはEGR通路12が接続される。ガス入口24の周囲には、EGR通路12を接続するための入口フランジ24aが設けられる。ガス導入通路21は、ガス入口24から伸びる通路部21aと、その通路部21aから二股に分岐した分岐通路部21b,21cとを含む。ガス入口24は、EGRガス分配器15の前側に開口する。通路部21aは、同分配器15の前側から後側へ回り込み、各分岐通路部21b,21cに続く。ガスチャンバ22は、横長な筒形状をなす。ガスチャンバ22は、ガス入口24からガス導入通路21に導入されるEGRガスを集める。複数のガス分配通路23は、ガスチャンバ22の前側にて、ガスチャンバ22から分岐する。この実施形態で、各ガス分配通路23は、ガスチャンバ22から各分岐管5bへ向けて斜め下方へ傾斜して伸び、開口する。 EGR gas is introduced into the gas inlet 24 of the gas introduction passage 21. An EGR passage 12 is connected to the gas inlet 24. An inlet flange 24a for connecting the EGR passage 12 is provided around the gas inlet 24. The gas introduction passage 21 includes a passage portion 21a extending from the gas inlet 24 and branch passage portions 21b and 21c bifurcated from the passage portion 21a. The gas inlet 24 opens to the front side of the EGR gas distributor 15. The passage portion 21a wraps around from the front side to the rear side of the distributor 15 and continues to the branch passage portions 21b and 21c. The gas chamber 22 has a horizontally long tubular shape. The gas chamber 22 collects the EGR gas introduced into the gas introduction passage 21 from the gas inlet 24. The plurality of gas distribution passages 23 branch off from the gas chamber 22 on the front side of the gas chamber 22. In this embodiment, each gas distribution passage 23 extends obliquely downward from the gas chamber 22 toward each branch pipe 5b and opens.

図6に示すように、この実施形態で、EGRガス分配器15は、上ケーシング26及び下ケーシング27の二つの部材から構成される。上ケーシング26の外周には、上フランジ26aが形成され、下ケーシング27の外周には、下フランジ27aが形成される。上ケーシング26と下ケーシング27は、上フランジ26aと下フランジ27aとが溶着により接合されることで一体化し、EGRガス分配器15が構成される。 As shown in FIG. 6, in this embodiment, the EGR gas distributor 15 is composed of two members, an upper casing 26 and a lower casing 27. An upper flange 26a is formed on the outer periphery of the upper casing 26, and a lower flange 27a is formed on the outer periphery of the lower casing 27. The upper casing 26 and the lower casing 27 are integrated by joining the upper flange 26a and the lower flange 27a by welding to form the EGR gas distributor 15.

図6に示すように、この実施形態で、EGRガス分配器15の内壁には、発熱被膜29,30が設けられる。すなわち、上ケーシング26のガスチャンバ22を構成する部分の内壁には、上発熱被膜29が設けられる。下ケーシング27のガスチャンバ22を構成する部分には、下発熱被膜30が設けられる。また、上発熱被膜29の幅方向(図6左右方向)両端において、上ケーシング26の内壁と上発熱被膜29との間には、上発熱被膜29に通電するための一対をなす上プラス電極31と上マイナス電極32が設けられる。下発熱被膜30の幅方向両端において、下ケーシング27の内壁と下発熱被膜30との間には、下発熱被膜30に通電するための一対をなす下プラス電極33と下マイナス電極34が設けられる。この実施形態で、上発熱被膜29と下発熱被膜30は、互いに同じ厚さを有し、上ケーシング26と下ケーシング27のガスチャンバ22を構成する部分の内壁のほぼ全部を覆うように設けられる。この実施形態では、図示はしないが、上ケーシング26及び下ケーシング27のガス導入通路21を構成する部分の内壁にも、ガスチャンバ22の内壁と同様に上発熱被膜29及び下発熱被膜30と、上プラス電極31及び上マイナス電極32と、下プラス電極33及び下マイナス電極34とが設けられる。更に、図3〜図5に示すように、EGRガス分配器15において、ガス導入通路21の上流端部(入口フランジ24a近傍)及び下流端部(分岐通路部21b)と、ガスチャンバ22の一端部及び中間部のそれぞれには、各プラス電極31,33及び各マイナス電極32,34から伸びる上プラス端子31a及び上マイナス端子32aと、下プラス端子33a及び下マイナス端子34aがそれぞれ設けられる。これら端子31a,32a,33a,34aから各電極31,32,33,34を介して各発熱被膜29,30に通電することにより、各発熱被膜29,30が発熱し、EGRガス分配器15のガス導入通路21及びガスチャンバ22の内壁を加熱するようになっている。 As shown in FIG. 6, in this embodiment, the heat generating coatings 29 and 30 are provided on the inner wall of the EGR gas distributor 15. That is, the upper heat generating film 29 is provided on the inner wall of the portion of the upper casing 26 that constitutes the gas chamber 22. A lower heating film 30 is provided on a portion of the lower casing 27 that constitutes the gas chamber 22. Further, at both ends of the upper heating film 29 in the width direction (horizontal direction in FIG. 6), a pair of upper positive electrodes 31 for energizing the upper heating film 29 are formed between the inner wall of the upper casing 26 and the upper heating film 29. And the upper negative electrode 32 is provided. At both ends in the width direction of the lower heating film 30, a pair of lower positive electrodes 33 and lower negative electrodes 34 for energizing the lower heating film 30 are provided between the inner wall of the lower casing 27 and the lower heating film 30. .. In this embodiment, the upper heat-generating coating 29 and the lower heat-generating coating 30 have the same thickness and are provided so as to cover almost the entire inner wall of the portion of the upper casing 26 and the lower casing 27 that constitutes the gas chamber 22. .. In this embodiment, although not shown, the inner walls of the portions of the upper casing 26 and the lower casing 27 that form the gas introduction passage 21 are also provided with the upper heating coating 29 and the lower heating coating 30 as well as the inner wall of the gas chamber 22. An upper positive electrode 31 and an upper negative electrode 32, and a lower positive electrode 33 and a lower negative electrode 34 are provided. Further, as shown in FIGS. 3 to 5, in the EGR gas distributor 15, the upstream end portion (near the inlet flange 24a) and the downstream end portion (branch passage portion 21b) of the gas introduction passage 21 and one end of the gas chamber 22. Each of the portion and the intermediate portion is provided with an upper positive terminal 31a and an upper negative terminal 32a extending from the positive electrodes 31 and 33 and the negative electrodes 32 and 34, and a lower positive terminal 33a and a lower negative terminal 34a, respectively. By energizing the heat-generating coatings 29 and 30 from these terminals 31a, 32a, 33a, 34a via the electrodes 31, 32, 33, 34, the heat-generating coatings 29 and 30 generate heat, and the EGR gas distributor 15 generates heat. The inner walls of the gas introduction passage 21 and the gas chamber 22 are heated.

図7に、上ケーシング26の外側を斜視図により示す。図8に、上ケーシング26の内側を平面図により示す。図9に、下ケーシング27の内側を斜視図により示す。図10に、下ケーシング27の内側を平面図により示す。図8に示すように、上プラス電極31(黒塗り線)及び上マイナス電極32(白抜き線)は、それぞれ上ケーシング26の内壁にて互いに対向するように上フランジ26aに沿って設けられる。図8に紗を付して示すように、上発熱被膜29は、対向する上プラス電極31及び上マイナス電極32の間で、上ケーシング26の内壁のほぼ全面を覆うように設けられる。図9、図10に示すように、下プラス電極33(黒塗り線)及び下マイナス電極34(白抜き線)は、それぞれ下ケーシング27の内壁にて下フランジ27aに沿って設けられる。図10に紗を付して示すように、下発熱被膜30は、対向する下プラス電極33及び下マイナス電極34の間で、下ケーシング27の内壁のほぼ全面を覆うように設けられる。 FIG. 7 shows the outside of the upper casing 26 in a perspective view. FIG. 8 shows the inside of the upper casing 26 in a plan view. FIG. 9 shows the inside of the lower casing 27 in a perspective view. FIG. 10 shows the inside of the lower casing 27 in a plan view. As shown in FIG. 8, the upper positive electrode 31 (black-painted line) and the upper negative electrode 32 (white line) are provided along the upper flange 26a so as to face each other on the inner wall of the upper casing 26, respectively. As shown with a gauze in FIG. 8, the upper heat generating coating 29 is provided between the upper positive electrode 31 and the upper negative electrode 32 facing each other so as to cover almost the entire inner wall of the upper casing 26. As shown in FIGS. 9 and 10, the lower positive electrode 33 (black-painted line) and the lower negative electrode 34 (white line) are provided along the lower flange 27a on the inner wall of the lower casing 27, respectively. As shown with a gauze in FIG. 10, the lower heating film 30 is provided between the lower positive electrode 33 and the lower negative electrode 34 facing each other so as to cover almost the entire inner wall of the lower casing 27.

なお、各発熱被膜29,30には、アース配線が設けられる。この実施形態では、EGRガス分配器15が、その入口フランジ24aを介してEGR通路12に接続される(取り付けられる)。図3に示すように、入口フランジ24aには、そのボルト穴に導電性の金属製カラー25が設けられる。この金属製カラー25に対し、各発熱被膜29,30のアース配線25aが接続される。入口フランジ24aは、その金属製カラー25に挿通されたボルトを介してEGR通路12の上流側に設けられた別のフランジに接続される。この場合、EGR通路12の上流側は、導電性金属を介して車体に繋がりアースが施されている。従って、入口フランジ24aをEGR通路12の別のフランジに接続することで、各発熱被膜29,30に対しアースを施すことが可能となる。 A ground wiring is provided on each of the heat generating coatings 29 and 30. In this embodiment, the EGR gas distributor 15 is connected (attached) to the EGR passage 12 via its inlet flange 24a. As shown in FIG. 3, the inlet flange 24a is provided with a conductive metal collar 25 in its bolt hole. The ground wiring 25a of each of the heat generating coatings 29 and 30 is connected to the metal collar 25. The inlet flange 24a is connected to another flange provided on the upstream side of the EGR passage 12 via a bolt inserted through the metal collar 25. In this case, the upstream side of the EGR passage 12 is connected to the vehicle body via a conductive metal and is grounded. Therefore, by connecting the inlet flange 24a to another flange of the EGR passage 12, it is possible to ground the heat generating coatings 29 and 30.

[発熱被膜について]
ここで、発熱被膜29,30について説明する。発熱被膜29,30としては、例えば、東洋ドライルーブ株式会社製の「発熱被膜コーティング」を使用することができる。この発熱被膜は、特殊バインダー内に、各種導通顔料を配合・分散した乾燥性被膜であり、被膜に電極を介して電力を供給することで、被膜全体を発熱させることが可能である。配合した導通顔料(導体)に与えられた電流が、熱エネルギー(ジュール熱)に変化し発熱効率を得ることができる。その特徴は、以下の通りである。(1)低電圧にて発熱特性を発現できること。(2)面状で発熱するため、ニクロム線に比べて均一に発熱すること。(3)薄膜化、軽量化が可能であること。(4)柔軟性に優れ、フィルム形態も可能であること。(5)塗布膜厚、電極長さ、電極間距離等を調整することで、任意の発熱特性が得られること。
[About heat-generating film]
Here, the heat generating coatings 29 and 30 will be described. As the heat-generating coatings 29 and 30, for example, "heating coating" manufactured by Toyo Drylube Co., Ltd. can be used. This heat-generating coating is a dry coating in which various conductive pigments are mixed and dispersed in a special binder, and the entire coating can be heated by supplying electric power to the coating via electrodes. The current applied to the blended conductive pigment (conductor) changes to thermal energy (Joule heat), and heat generation efficiency can be obtained. Its features are as follows. (1) The heat generation characteristics can be exhibited at a low voltage. (2) Since it generates heat in a planar shape, it generates heat more uniformly than nichrome wire. (3) It is possible to reduce the thickness and weight. (4) It has excellent flexibility and can be formed into a film. (5) Arbitrary heat generation characteristics can be obtained by adjusting the coating film thickness, electrode length, distance between electrodes, and the like.

[エンジンシステムの電気的構成について]
次に、エンジンシステムの電気的構成の一例について説明する。図1において、このエンジンシステムに設けられる各種センサ等71〜79は、エンジン1の運転状態を検出するための運転状態検出手段を構成する。エンジン1に設けられる水温センサ71は、エンジン1の内部を流れる冷却水の温度(冷却水温度)THWを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン1に設けられる回転数センサ72は、エンジン1のクランクシャフトの回転角(クランク角度)を検出すると共に、そのクランク角度の変化(クランク角速度)をエンジン1の回転数(エンジン回転数)NEとして検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。回転数センサ72は、この開示技術におけるクランク角速度検出手段の一例に相当する。エアクリーナ9の近傍に設けられるエアフローメータ73は、エアクリーナ9を流れる吸気量Gaを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。サージタンク5aに設けられる吸気圧センサ74は、スロットル装置4より下流の吸気通路2(サージタンク5a)における吸気圧力PMを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。スロットル装置4に設けられるスロットルセンサ75は、スロットル弁4aの開度(スロットル開度)TAを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。EGR通路12の入口12aと触媒7との間の排気通路3に設けられる酸素センサ76は、排気中の酸素濃度Oxを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エアクリーナ9の入口に設けられる吸気温センサ77は、エアクリーナ9に吸入される外気の温度(吸気温度)THAを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。また、EGRガス分配器15の近傍に設けられる各電流センサ78A,78Bは、各発熱被膜29,30に対する通電時の各電流値UPAP,DWAPを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。すなわち、上電流センサ78Aは、上発熱被膜29の電流値(上電流値)UPAPを検出し、下電流センサ78Bは、下発熱被膜30の電流値(下電流値)DWAPを検出するようになっている。図11に、上電流センサ78Aの構成を、図8に準ずる平面図により示す。図12に、下電流センサ78Bの構成を、図10に準ずる平面図により示す。図11に示すように、各上プラス端子31aには、上プラス配線41が接続され、その上プラス配線41には、上電流センサ78Aが設けられる。同様に、図12に示すように、各下プラス端子33aには、下プラス配線43が接続され、その下プラス配線43には、下電流センサ78Bが設けられる。上マイナス端子32a及び下マイナス端子34aのそれぞれには、アース配線25aが接続される。これら電流センサ78A,78Bは、この開示技術における電流検出手段の一例に相当する。更に、運転席に設けられるイグニションスイッチ(IGスイッチ)79は、運転者の捜査によるエンジン1の始動又は停止を検出し、その検出信号を出力するようになっている。
[About the electrical configuration of the engine system]
Next, an example of the electrical configuration of the engine system will be described. In FIG. 1, various sensors and the like 71 to 79 provided in the engine system constitute an operating state detecting means for detecting the operating state of the engine 1. The water temperature sensor 71 provided in the engine 1 detects the temperature (cooling water temperature) THW of the cooling water flowing inside the engine 1 and outputs an electric signal according to the detected value. The rotation speed sensor 72 provided in the engine 1 detects the rotation angle (crank angle) of the crankshaft of the engine 1 and uses the change in the crank angle (crank angle speed) as the rotation speed (engine rotation speed) NE of the engine 1. Detects and outputs an electric signal according to the detected value. The rotation speed sensor 72 corresponds to an example of the crank angular velocity detecting means in the disclosed technology. The air flow meter 73 provided in the vicinity of the air cleaner 9 detects the intake air amount Ga flowing through the air cleaner 9, and outputs an electric signal according to the detected value. The intake pressure sensor 74 provided in the surge tank 5a detects the intake pressure PM in the intake passage 2 (surge tank 5a) downstream of the throttle device 4, and outputs an electric signal according to the detected value. The throttle sensor 75 provided in the throttle device 4 detects the opening degree (throttle opening degree) TA of the throttle valve 4a and outputs an electric signal corresponding to the detected value. The oxygen sensor 76 provided in the exhaust passage 3 between the inlet 12a of the EGR passage 12 and the catalyst 7 detects the oxygen concentration Ox in the exhaust and outputs an electric signal according to the detected value. The intake air temperature sensor 77 provided at the inlet of the air cleaner 9 detects the temperature (intake air temperature) THA of the outside air sucked into the air cleaner 9, and outputs an electric signal according to the detected value. Further, each of the current sensors 78A and 78B provided in the vicinity of the EGR gas distributor 15 detects each current value UPAP and DWAP when the heat generating coatings 29 and 30 are energized, and outputs an electric signal corresponding to the detected value. do. That is, the upper current sensor 78A detects the current value (upper current value) UPAP of the upper heating film 29, and the lower current sensor 78B detects the current value (lower current value) DWAP of the lower heating film 30. ing. FIG. 11 shows the configuration of the upper current sensor 78A with a plan view according to FIG. FIG. 12 shows the configuration of the lower current sensor 78B with a plan view according to FIG. As shown in FIG. 11, an upper positive wiring 41 is connected to each upper positive terminal 31a, and an upper current sensor 78A is provided on the upper positive wiring 41. Similarly, as shown in FIG. 12, a lower positive wiring 43 is connected to each lower positive terminal 33a, and a lower current sensor 78B is provided on the lower positive wiring 43. A ground wiring 25a is connected to each of the upper minus terminal 32a and the lower minus terminal 34a. These current sensors 78A and 78B correspond to an example of the current detecting means in this disclosure technique. Further, the ignition switch (IG switch) 79 provided in the driver's seat detects the start or stop of the engine 1 by the driver's investigation and outputs the detection signal.

このエンジンシステムは、同システムの制御を司る電子制御装置(ECU)80を更に備える。ECU80には、各種センサ等71〜79がそれぞれ接続される。また、ECU80には、EGR弁14とEGRガス分配器15の発熱被膜29,30の他、インジェクタ(図示略)及びイグニションコイル(図示略)が接続される。ECU80は、この開示技術における故障判定手段の一例に相当する。また、この実施形態において、電流センサ78A,78B及びECU80は、この開示技術における故障診断装置の一例を構成する。周知のようにECU80は、中央処理装置(CPU)、各種メモリ、外部入力回路及び外部出力回路等を備える。メモリには、各種制御に関する所定の制御プログラムが格納される。CPUは、入力回路を介して入力される各種センサ等71〜79の検出信号に基づき、所定の制御プログラムに基づいて燃料噴射制御、点火時期制御、EGR制御、各発熱被膜29,30に対する通電制御及び各発熱被膜29,30の故障診断制御等を実行するようになっている。 This engine system further includes an electronic control unit (ECU) 80 that controls the system. Various sensors and the like 71 to 79 are connected to the ECU 80, respectively. Further, in addition to the heat generating coatings 29 and 30 of the EGR valve 14 and the EGR gas distributor 15, an injector (not shown) and an ignition coil (not shown) are connected to the ECU 80. The ECU 80 corresponds to an example of failure determination means in this disclosure technique. Further, in this embodiment, the current sensors 78A, 78B and the ECU 80 constitute an example of the failure diagnosis device in the disclosed technology. As is well known, the ECU 80 includes a central processing unit (CPU), various memories, an external input circuit, an external output circuit, and the like. Predetermined control programs related to various controls are stored in the memory. The CPU performs fuel injection control, ignition timing control, EGR control, and energization control for each of the heat generating coatings 29 and 30 based on a predetermined control program based on the detection signals of various sensors and the like input via the input circuit. In addition, failure diagnosis control and the like of each of the heat generating coatings 29 and 30 are executed.

この実施形態で、ECU80は、EGR制御において、エンジン1の運転状態に応じてEGR弁14を制御するようになっている。具体的には、ECU80は、エンジン1の停止時、アイドル運転時、減速運転時及び加速運転時には、EGR弁14を全閉に制御し、それ以外の運転時には、その運転状態に応じて目標EGR開度を求め、EGR弁14をその目標EGR開度に制御するようになっている。このときEGR弁14が開弁されることにより、エンジン1から排気通路3へ排出され、その排気の一部が、EGRガスとしてEGR通路12、EGRクーラ13、EGR弁14及びEGRガス分配器15等を介して吸気通路2(吸気マニホールド5)へ流れ、エンジン1の各気筒へ還流される。 In this embodiment, the ECU 80 controls the EGR valve 14 according to the operating state of the engine 1 in the EGR control. Specifically, the ECU 80 controls the EGR valve 14 to be fully closed during engine 1 stop, idle operation, deceleration operation, and acceleration operation, and during other operations, the target EGR is determined according to the operating state. The opening degree is obtained, and the EGR valve 14 is controlled to the target EGR opening degree. At this time, when the EGR valve 14 is opened, the engine 1 discharges the exhaust gas to the exhaust passage 3, and a part of the exhaust gas is used as EGR gas in the EGR passage 12, the EGR cooler 13, the EGR valve 14, and the EGR gas distributor 15. It flows into the intake passage 2 (intake manifold 5) via the above, and is returned to each cylinder of the engine 1.

[発熱被膜に対する通電制御について]
ここで、EGRガス分配器15の各発熱被膜29,30に対する通電制御について説明する。図13に、その通電制御の内容をフローチャートにより示す。
[Regarding energization control for heating film]
Here, the energization control for each of the heat generating coatings 29 and 30 of the EGR gas distributor 15 will be described. FIG. 13 shows the contents of the energization control by a flowchart.

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ100で、ECU80は、IGスイッチ79からの検出信号に基づき、IGオン、すなわちエンジン1が始動を開始したか否かを判断する。ECU80は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ110へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ170へ移行する。 When the process shifts to this routine, in step 100, the ECU 80 determines whether or not the IG is turned on, that is, the engine 1 has started to start, based on the detection signal from the IG switch 79. If the determination result is affirmative, the ECU 80 shifts the process to step 110, and if the determination result is negative, the ECU 80 shifts the process to step 170.

ステップ110で、ECU80は、水温センサ71及び吸気温センサ77の検出値に基づき、吸気温度THA、エンジン始動時、すなわち、IGオンのときの吸気温度(始動時吸気温度)STHA、エンジン始動時の冷却水温度(始動時冷却水温度)STHWをそれぞれ取り込む。 In step 110, the ECU 80 determines the intake air temperature THA, the intake air temperature when the engine is started, that is, the intake air temperature when the IG is on (intake air temperature at start) STHA, and the time when the engine is started, based on the detected values of the water temperature sensor 71 and the intake air temperature sensor 77. Cooling water temperature (cooling water temperature at start-up) STHW is taken in respectively.

次に、ステップ120で、ECU80は、吸気温度THAが「−20℃」より高いか否かを判断する。「−20℃」は、判定値の一例である。ECU80は、この判断結果が肯定となる場合は処理を130へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ160へ移行する。 Next, in step 120, the ECU 80 determines whether or not the intake air temperature THA is higher than "-20 ° C.". "-20 ° C" is an example of the determination value. If the determination result is affirmative, the ECU 80 shifts the process to 130, and if the determination result is negative, the ECU 80 shifts the process to step 160.

ステップ130では、ECU80は、始動時吸気温度STHA及び始動時冷却水温度STHWに応じた始動後の各発熱被膜29,30に必要な通電時間(必要通電時間)THT(単位は[sec])を算出する。ECU80は、例えば、図14に示すように、必要通電時間マップを参照することにより、始動時吸気温度STHA、始動時冷却水温度STHWに応じた必要通電時間THT(単位は[sec])を求める。 In step 130, the ECU 80 sets the energization time (required energization time) THT (unit: [sec]) required for each of the heat generating coatings 29 and 30 after the start according to the intake intake temperature STHA at the start and the cooling water temperature STHW at the start. calculate. For example, as shown in FIG. 14, the ECU 80 obtains the required energization time THT (unit: [sec]) according to the start intake intake temperature STHA and the start cooling water temperature STHW by referring to the required energization time map. ..

次に、ステップ140で、ECU80は、IGオン後に計測を開始した経過時間(IGオン後時間)TIGを取り込む。 Next, in step 140, the ECU 80 takes in the elapsed time (time after IG on) TIG that started measurement after IG is turned on.

次に、ステップ150で、ECU80は、IGオン後時間TIGが必要通電時間THTよりも短いか否かを判断する。ECU80は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ160へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ170へ移行する。 Next, in step 150, the ECU 80 determines whether or not the TIG time after the IG is turned on is shorter than the required energization time THT. If the determination result is affirmative, the ECU 80 shifts the process to step 160, and if the determination result is negative, the ECU 80 shifts the process to step 170.

ステップ120又はステップ150から移行してステップ160では、ECU80は、EGRガス分配器15を加熱するために、各発熱被膜29,30への通電をオンする。その後、ECU80は、処理をステップ100へ戻す。 In step 120 or step 160, the ECU 80 turns on the energization of the heat generating coatings 29 and 30 in order to heat the EGR gas distributor 15. After that, the ECU 80 returns the process to step 100.

一方、ステップ100又はステップ150から移行してステップ170では、ECU80は、EGRガス分配器15の加熱を停止するために、各発熱被膜29,30への通電をオフする。その後、ECU80は、処理をステップ100へ戻す。 On the other hand, in step 170 after shifting from step 100 or step 150, the ECU 80 turns off the energization of the heat generating coatings 29 and 30 in order to stop the heating of the EGR gas distributor 15. After that, the ECU 80 returns the process to step 100.

上記通電制御によれば、ECU80は、イグニション(IG)オン後から各発熱被膜29,30に対する通電を開始すると共に、必要通電時間THTだけ通電を継続するようになっている。また、ECU80は、始動時吸気温度STHAと始動時冷却水温度STHWに応じて、各発熱被膜29,30に対する必要通電時間THTを変更するようになっている。詳しくは、ECU80は、始動時吸気温度STHAと始動時冷却水温度STHWが低くなるほど必要通電時間THTを長く設定するようになっている。また、ECU80は、吸気温度THAが所定値(−20℃)以下となる場合は、各発熱被膜29,30に対する通電を常時オンするようになっている。 According to the above-mentioned energization control, the ECU 80 starts energizing the heat generating coatings 29 and 30 after the ignition (IG) is turned on, and continues energizing for the required energization time THT. Further, the ECU 80 changes the required energization time THT for each of the heat generating coatings 29 and 30 according to the intake intake temperature STHA at the start and the cooling water temperature STHW at the start. Specifically, the ECU 80 sets the required energization time THT longer as the intake intake temperature STHA at start and the cooling water temperature STHW at start become lower. Further, the ECU 80 is adapted to constantly turn on the energization of the heat generating coatings 29 and 30 when the intake air temperature THA becomes a predetermined value (-20 ° C.) or less.

ここで、EGRガス分配器15の各発熱被膜29,30に発熱に関する機能低下が生じた場合には、上記した通電制御を実行しても各発熱被膜29,30によりEGRガス分配器15を狙い通り加熱できなくなるおそれがある。例えば、図8に2点鎖線で示すように、上発熱被膜29において、各電極31,32の配置に沿った横亀裂K1が入ると、その箇所の電流通路が遮断されるので、その分だけ電流値が減少(抵抗値が増加)し、上発熱被膜29の発熱に関する機能が低下してしまう。そこで、この実施形態では、各発熱被膜29,30の故障診断制御を実行するようになっている。なお、図8に2点鎖線で示すように、上発熱被膜29において、各電極31,32の配置と交差する縦亀裂K2が入った場合には、その箇所の電流通路が大きく遮断されるわけではないので、上発熱被膜29の機能低下は問題にならない。 Here, when each of the heat generating coatings 29 and 30 of the EGR gas distributor 15 has a functional deterioration related to heat generation, even if the above-mentioned energization control is executed, the heat generating coatings 29 and 30 aim at the EGR gas distributor 15. There is a risk that it will not be able to heat as it passes. For example, as shown by a two-dot chain line in FIG. 8, when a lateral crack K1 is formed along the arrangement of the electrodes 31 and 32 in the upper heating film 29, the current passage at that location is cut off, so that amount is increased. The current value decreases (the resistance value increases), and the function related to heat generation of the upper heating film 29 deteriorates. Therefore, in this embodiment, the failure diagnosis control of the heat generating coatings 29 and 30 is executed. As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 8, when a vertical crack K2 that intersects the arrangement of the electrodes 31 and 32 is formed in the upper heating film 29, the current passage at that location is largely cut off. Therefore, the functional deterioration of the upper heating film 29 does not matter.

[発熱被膜の故障診断制御について]
ここで、EGRガス分配器15の各発熱被膜29,30のための故障診断制御について説明する。図15に、その故障診断制御の内容をフローチャートにより示す。
[About failure diagnosis control of heating film]
Here, the failure diagnosis control for the heat generating coatings 29 and 30 of the EGR gas distributor 15 will be described. FIG. 15 shows the contents of the failure diagnosis control by a flowchart.

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ200で、ECU80は、吸気温センサ77の検出値に基づき始動時吸気温度STHAを取り込む。 When the process shifts to this routine, in step 200, the ECU 80 takes in the starting intake air temperature STHA based on the detected value of the intake air temperature sensor 77.

次に、ステップ210で、ECU80は、始動時吸気温度STHAに応じた故障判定電流値D1を算出する。この故障判定電流値D1は、各発熱被膜29,30の故障を判定するための所定の電流値を意味する。通常、長時間のエンジン停止からのエンジン始動時は、エンジン1の全体が外気温度(吸気温度THA)相当の温度となっているので、吸気温度THAが各発熱被膜29,30の温度と同等であると推定することができる。従って、始動時吸気温度STHAを代用し、各発熱被膜29,30の温度に対する正常電流値(正常抵抗値)を推定することができる。ECU80は、例えば、図16に太い実線で示すような故障判定電流値マップを参照することにより、始動時吸気温度STHAに応じた故障判定電流値D1を求めることができる。図16における細い実線は、正常時の電流値を示す。この故障判定電流値マップでは、始動時吸気温度STHAが高くなるほど、故障判定電流値D1が所定の最大値から最小値の間で緩やかに小さくなるように設定される。この実施形態では、各発熱被膜29,30の温度に対する正常電流値(正常抵抗値)を始動時吸気温度STHAにより推定するように構成したが、各発熱被膜29,30の温度を直接測定することにより、各発熱被膜29,30の温度に対する正常電流値(正常抵抗値)を推定することもできる。 Next, in step 210, the ECU 80 calculates the failure determination current value D1 according to the start-up intake air temperature STHA. The failure determination current value D1 means a predetermined current value for determining a failure of the heat generating coatings 29 and 30. Normally, when the engine is started after the engine is stopped for a long time, the temperature of the entire engine 1 is equivalent to the outside air temperature (intake air temperature THA), so that the intake air temperature THA is equivalent to the temperatures of the heat generating films 29 and 30. It can be estimated that there is. Therefore, the normal current value (normal resistance value) with respect to the temperatures of the heat generating coatings 29 and 30 can be estimated by substituting the intake air temperature STHA at the time of starting. The ECU 80 can obtain the failure determination current value D1 according to the intake intake temperature STHA at the time of starting, for example, by referring to the failure determination current value map as shown by the thick solid line in FIG. The thin solid line in FIG. 16 indicates the normal current value. In this failure determination current value map, the failure determination current value D1 is set so as to gradually decrease between a predetermined maximum value and a minimum value as the intake intake temperature STHA at start becomes higher. In this embodiment, the normal current value (normal resistance value) with respect to the temperature of each heat generating film 29, 30 is estimated by the intake intake temperature STHA at the start, but the temperature of each heat generating film 29, 30 is directly measured. Therefore, the normal current value (normal resistance value) with respect to the temperature of each of the heat generating coatings 29 and 30 can be estimated.

次に、ステップ220で、ECU80は、各発熱被膜29,30への加熱要求が有るか否かを判断する。ECU80は、例えば、上記した通電制御において、ステップ120の判断が否定となる場合、又は、ステップ150の判断が肯定となる場合に、加熱要求が有ると判断することができる。ECU80は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ230へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ200へ戻す。 Next, in step 220, the ECU 80 determines whether or not there is a heating request for the heat generating coatings 29 and 30. The ECU 80 can determine that there is a heating request, for example, when the determination in step 120 is negative or when the determination in step 150 is affirmative in the above-mentioned energization control. If the determination result is affirmative, the ECU 80 shifts the process to step 230, and if the determination result is negative, the ECU 80 returns the process to step 200.

ステップ230では、ECU80は、各発熱被膜29,30への通電をオンする。 In step 230, the ECU 80 turns on the energization of the heat generating coatings 29 and 30.

次に、ステップ240で、ECU80は、上電流センサ78A及び下電流センサ78Bの検出値に基づき、通電開始1秒後の上発熱被膜29の電流値(上電流値)UPAPと下発熱被膜30の電流値(下電流値)DWAPを取り込む。ここで、通電開始後1秒後の各電流値UPAP,DWAPを取り込むのは、通電初期の突入電流を避け、安定した各電流値UPAP,DWAPを得るためである。 Next, in step 240, the ECU 80 determines the current value (upper current value) UPAP of the upper heating coating 29 and the lower heating coating 30 one second after the start of energization based on the detected values of the upper current sensor 78A and the lower current sensor 78B. The current value (lower current value) DWAP is taken in. Here, the reason why the current values UPAP and DWAP 1 second after the start of energization are taken in is to avoid the inrush current at the initial stage of energization and to obtain stable current values UPAP and DWAP.

次に、ステップ250で、ECU80は、上電流値UPAPが故障判定電流値D1より大きいか否かを判断する。ECU80は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ260へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ270へ移行する。 Next, in step 250, the ECU 80 determines whether or not the upper current value UPAP is larger than the failure determination current value D1. If the determination result is affirmative, the ECU 80 shifts the process to step 260, and if the determination result is negative, the ECU 80 shifts the process to step 270.

ステップ260では、ECU80は、上発熱被膜29に十分に電流が流れていることから、上発熱被膜29が正常と判定する。 In step 260, the ECU 80 determines that the upper heating film 29 is normal because a sufficient current is flowing through the upper heating film 29.

一方、ステップ270では、ECU80は、上発熱被膜29に十分な電流が流れていないことから、上発熱被膜29が故障と判定する。この場合、ECU80は、この故障判定結果をメモリに記憶したり、所定の報知処理を実行したりすることができる。 On the other hand, in step 270, the ECU 80 determines that the upper heating film 29 has failed because a sufficient current does not flow through the upper heating film 29. In this case, the ECU 80 can store the failure determination result in the memory and execute a predetermined notification process.

その後、ステップ260又はステップ270から移行してステップ280では、ECU80は、下電流値DWAPが故障判定電流値D1より大きいか否かを判断する。ECU80は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ290へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ300へ移行する。 After that, the process shifts from step 260 or step 270, and in step 280, the ECU 80 determines whether or not the lower current value DWAP is larger than the failure determination current value D1. If the determination result is affirmative, the ECU 80 shifts the process to step 290, and if the determination result is negative, the ECU 80 shifts the process to step 300.

ステップ290では、ECU80は、下発熱被膜30に十分に電流が流れていることから、下発熱被膜30が正常と判定する。 In step 290, the ECU 80 determines that the lower heating film 30 is normal because a sufficient current is flowing through the lower heating film 30.

一方、ステップ300では、ECU80は、下発熱被膜30に十分な電流が流れていないことから、下発熱被膜30が故障と判定する。この場合、ECU80は、この故障判定結果をメモリに記憶したり、所定の報知処理を実行したりすることができる。 On the other hand, in step 300, the ECU 80 determines that the lower heating film 30 has failed because a sufficient current does not flow through the lower heating film 30. In this case, the ECU 80 can store the failure determination result in the memory and execute a predetermined notification process.

その後、ECU80は、処理をステップ290又はステップ300からステップ200へ戻す。 After that, the ECU 80 returns the process from step 290 or step 300 to step 200.

上記の故障診断制御によれば、ECU80は、検出される上電流値UPAPが故障判定電流値D1(所定値)以下となった場合に、上発熱被膜29に故障があると判定し、検出される下電流値DWAPが故障判定電流値D1(所定値)以下となった場合に、下発熱被膜30に故障があると判定するようになっている。 According to the above-mentioned failure diagnosis control, when the detected upper current value UPAP becomes equal to or less than the failure determination current value D1 (predetermined value), the ECU 80 determines that the upper heating film 29 has a failure and detects it. When the lower current value DWAP becomes equal to or less than the failure determination current value D1 (predetermined value), it is determined that the lower heating film 30 has a failure.

すなわち、ECU80は、各発熱被膜29,30への通電時の電流低下代(抵抗上昇代でもある)に基づき各発熱被膜29,30の故障を診断するようになっている。ここで、各発熱被膜29,30に亀裂が生じた分だけ、各発熱被膜29,30に電流が流れ難くなるので、その電流低下を判定することで故障を診断することができる。各発熱被膜29,30における亀裂箇所を特定するには、電極間毎に電流値を検出することが必要になるが、構成が複雑化するおそれがある。しかし、凝縮水の発生量は、各発熱被膜29,30における非発熱箇所の表面積にほぼ比例するので、亀裂箇所が特定できなくても発熱に関する機能保証(機能低下の検出)は可能となり得る。 That is, the ECU 80 is adapted to diagnose the failure of the heat generating films 29 and 30 based on the current decrease allowance (which is also the resistance increase allowance) when the heat generating films 29 and 30 are energized. Here, since it becomes difficult for the current to flow through the heat-generating coatings 29 and 30 by the amount of cracks in the heat-generating coatings 29 and 30, a failure can be diagnosed by determining the current decrease. In order to identify the cracked portion in each of the heat generating coatings 29 and 30, it is necessary to detect the current value for each electrode, but the configuration may be complicated. However, since the amount of condensed water generated is substantially proportional to the surface area of the non-heat-generating portion in each of the heat-generating coatings 29 and 30, it is possible to guarantee the function (detection of functional deterioration) related to heat generation even if the cracked portion cannot be specified.

ここで、上電流値UPAPと下電流値DWAPは、各発熱被膜29,30それ自体の温度によって変わり得るので、上記した故障判定電流値D1を、各発熱被膜29,30の温度によって補正するように構成することもできる。 Here, since the upper current value UPAP and the lower current value DWAP can change depending on the temperature of each heating film 29,30 itself, the above-mentioned failure determination current value D1 is corrected by the temperature of each heating film 29,30. It can also be configured to.

[EGRシステムの作用及び効果について]
以上説明したこの実施形態のEGRシステムの構成によれば、EGR通路12を流れるEGRガスは、EGRガス分配器15のガス導入通路21に導入され、同導入通路21を分岐しながら流れてガスチャンバ22に集まり、複数のガス分配通路23から吸気マニホールド5の各分岐管5bへ好適に分配され、エンジン1の各気筒へ分配されて還流される。
[About the action and effect of the EGR system]
According to the configuration of the EGR system of this embodiment described above, the EGR gas flowing through the EGR passage 12 is introduced into the gas introduction passage 21 of the EGR gas distributor 15, and flows while branching from the introduction passage 21 to the gas chamber. It gathers in 22, is suitably distributed from the plurality of gas distribution passages 23 to each branch pipe 5b of the intake manifold 5, is distributed to each cylinder of the engine 1, and is circulated.

ここで、EGRガス分配器15(EGR通路)において、凝縮水の発生が問題になる。しかし、EGRガス分配器15では、各プラス電極31,33及び各マイナス電極32,34を介して各発熱被膜29,30へ通電することで、各発熱被膜29,30が発熱し、ガス導入通路21及びガスチャンバ22それぞれの内壁が加熱される。従って、各発熱被膜29,30に対する通電を任意に制御することで、同被膜29,30が設けられるガス導入通路21及びガスチャンバ22それぞれの内壁の温度や温度上昇が調節される。このため、EGRガス分配器15(EGR通路)の内壁を応答性良く温度上昇させることができ、安定的に保温することができる。この結果、EGRガス分配器15の内部での凝縮水の発生や凍結の抑制が可能となる。 Here, in the EGR gas distributor 15 (EGR passage), the generation of condensed water becomes a problem. However, in the EGR gas distributor 15, when the heat generating coatings 29 and 30 are energized via the positive electrodes 31 and 33 and the negative electrodes 32 and 34, the heat generating coatings 29 and 30 generate heat and the gas introduction passage. The inner walls of each of the 21 and the gas chamber 22 are heated. Therefore, by arbitrarily controlling the energization of the heat generating coatings 29 and 30, the temperature and temperature rise of the inner walls of the gas introduction passage 21 and the gas chamber 22 in which the coatings 29 and 30 are provided are adjusted. Therefore, the temperature of the inner wall of the EGR gas distributor 15 (EGR passage) can be raised with good responsiveness, and the temperature can be stably maintained. As a result, it is possible to suppress the generation and freezing of condensed water inside the EGR gas distributor 15.

この実施形態の構成によれば、EGRガス分配器15(EGR通路)の入口フランジ24a(継手)に設けられる金属製カラー25に各発熱被膜29,30のマイナス電極32,34がアース配線25aが接続されるので、アース配線25aを別途専用にアース接続する必要がない。このため、EGRガス分配器15の外部に配線をすることなく各発熱被膜29,30にアースを施すことができる。 According to the configuration of this embodiment, the negative electrodes 32 and 34 of the heat generating coatings 29 and 30 are connected to the ground wiring 25a on the metal collar 25 provided on the inlet flange 24a (joint) of the EGR gas distributor 15 (EGR passage). Since it is connected, it is not necessary to separately ground the ground wiring 25a. Therefore, the heat generating coatings 29 and 30 can be grounded without wiring outside the EGR gas distributor 15.

この実施形態の構成によれば、上記のように、EGRガス分配器15において凝縮水の発生を抑制できるので、EGRガス分配器15から凝縮水が各分岐管5bへ流れる心配が少なくなる。このため、吸気マニホールド5におけるEGRガス分配器15の配置の自由度が増す。例えば、EGRガス分配器15を、図2に実線で示す現状の位置(出口フランジ5cに近い位置)から遠ざけ、図2に二点鎖線で示すように出口フランジ5c(エンジン)から離れた位置にて、吸気マニホールド5(分岐管5b)に設けることが可能となるこの場合、EGRガス分配器15がエンジン1から遠ざかるので、ガス分配通路23の先端へのデポジットの付着、堆積を抑えることができ、ガス分配通路23の内径を縮小して、吸気脈動の減衰を抑え、エンジン出力低下を抑えることができるようになる。また、ガス分配通路23の先端開口を、分岐管5bの内壁と面一にすることが可能となり、吸気流れの抵抗を最小に抑えることができるようになる。 According to the configuration of this embodiment, as described above, the generation of condensed water can be suppressed in the EGR gas distributor 15, so that there is less concern that the condensed water will flow from the EGR gas distributor 15 to each branch pipe 5b. Therefore, the degree of freedom in arranging the EGR gas distributor 15 in the intake manifold 5 is increased. For example, move the EGR gas distributor 15 away from the current position (a position close to the outlet flange 5c) shown by the solid line in FIG. 2 and away from the outlet flange 5c (engine) as shown by the two-point chain line in FIG. In this case, since the EGR gas distributor 15 is moved away from the engine 1, it is possible to suppress the adhesion and accumulation of deposits on the tip of the gas distribution passage 23. , The inner diameter of the gas distribution passage 23 can be reduced to suppress the attenuation of the intake pulsation and the decrease in the engine output. Further, the tip opening of the gas distribution passage 23 can be made flush with the inner wall of the branch pipe 5b, and the resistance of the intake air flow can be minimized.

[故障診断装置の作用及び効果について]
以上説明した故障診断装置の構成によれば、各プラス電極31,33と各マイナス電極32,34との間で各発熱被膜29,30に亀裂等が生じると、その亀裂等の箇所の電流通路が遮断されるので、その分だけ電流値が減少(抵抗値が増加)し、各発熱被膜29,30の機能が低下してしまう。各発熱被膜29,30の機能が低下すると、エンジン1の始動時に、EGRガス分配器15を十分に加熱できなくなり、そのEGRガス分配器15で凝縮水の発生量が増加してしまう。その結果、エンジン1に吸入される凝縮水が増え、エンジン1での燃焼が悪化(失火)すると、エンジン1の各気筒の間でクランク角速度の変動が大きくなる。この実施形態の構成によれば、各発熱被膜29,30の発熱に関する機能低下が故障として各電流センサ78A,78B及びECU80(故障診断装置)により診断される。詳しくは、各発熱被膜29,30に対する通電時の各電流値UPAP,DWAPが各電流センサ78A,78Bにより検出され、その検出された各電流値UPAP,DWAPが故障判定電流値D1(所定値)以下となった場合に、各発熱被膜29,30に故障があるとECU80により判定される。従って、エンジン1の暖機状態に依存することなくリアルタイムに各発熱被膜29,30の故障が判定される。このため、加熱のために使用される各発熱被膜29,30の機能低下を故障としてエンジン1の暖機状態に依存することなく適時に診断することができる。
[About the operation and effect of the failure diagnosis device]
According to the configuration of the failure diagnosis device described above, when cracks or the like occur in the heat generating coatings 29 and 30 between the positive electrodes 31 and 33 and the negative electrodes 32 and 34, the current passage at the cracks and the like. The current value decreases (the resistance value increases) by that amount, and the functions of the heat generating coatings 29 and 30 deteriorate. If the functions of the heat generating coatings 29 and 30 are deteriorated, the EGR gas distributor 15 cannot be sufficiently heated when the engine 1 is started, and the amount of condensed water generated by the EGR gas distributor 15 increases. As a result, when the amount of condensed water sucked into the engine 1 increases and the combustion in the engine 1 deteriorates (misfire), the fluctuation of the crank angular velocity becomes large between the cylinders of the engine 1. According to the configuration of this embodiment, the functional deterioration related to heat generation of the heat generating coatings 29 and 30 is diagnosed as a failure by the current sensors 78A and 78B and the ECU 80 (fault diagnosis device). Specifically, the current values UPAP and DWAP when energization of the heat generating coatings 29 and 30 are detected by the current sensors 78A and 78B, and the detected current values UPAP and DWAP are the failure determination current values D1 (predetermined value). When the following cases are obtained, the ECU 80 determines that each of the heat generating coatings 29 and 30 has a failure. Therefore, the failure of each of the heat generating coatings 29 and 30 is determined in real time without depending on the warm-up state of the engine 1. Therefore, it is possible to make a timely diagnosis without depending on the warm-up state of the engine 1 as a failure of the functional deterioration of the heat generating coatings 29 and 30 used for heating.

この実施形態では、ECU80は、故障判定のために、始動時吸気温度STHAに応じた故障判定電流値D1を算出するようになっている。従って、始動時吸気温度STHAによって各発熱被膜29,30の抵抗値が変わり、各発熱被膜29,30における電流の流れ易さが変わっても(発熱し易さが変わっても)、そのことが補われた上で各発熱被膜29,30に故障があることが判定される。このため、エンジン1の始動時の温度環境に合わせて精度良く各発熱被膜29,30の故障を診断することができる。 In this embodiment, the ECU 80 calculates the failure determination current value D1 according to the intake intake temperature STHA at the time of starting for the failure determination. Therefore, even if the resistance value of each heating film 29, 30 changes depending on the intake air temperature STHA at the time of starting, and the ease of current flow in each heating film 29, 30 changes (even if the ease of heat generation changes), that is the case. After being supplemented, it is determined that each of the heat generating coatings 29 and 30 has a failure. Therefore, it is possible to accurately diagnose the failure of the heat generating coatings 29 and 30 according to the temperature environment at the time of starting the engine 1.

<第2実施形態>
次に、第2実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、第1実施形態と同等の構成要素につては、同一の符号を付して説明を省略し異なった点を中心に説明する。
<Second Embodiment>
Next, the second embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, components equivalent to those in the first embodiment will be described with the same reference numerals, omitting description, and focusing on different points.

[発熱被膜の故障診断制御について]
この実施形態では、特に、故障診断制御の内容の点で第1実施形態と異なる。この実施形態では、上電流値UPAP及び下電流値DWAPに基づき各発熱被膜29,30の故障を診断する代わりに、上発熱被膜29の抵抗値(上抵抗値)UPOM及び下発熱被膜30の抵抗値(下抵抗値)DWOMに基づき各発熱被膜29,30の故障を診断するようになっている。
[About failure diagnosis control of heating film]
This embodiment is different from the first embodiment in particular in terms of the content of failure diagnosis control. In this embodiment, instead of diagnosing the failure of each heating film 29, 30 based on the upper current value UPAP and the lower current value DWAP, the resistance value (upper resistance value) UPOM of the upper heating film 29 and the resistance of the lower heating film 30 The failure of each of the heat generating coatings 29 and 30 is diagnosed based on the value (lower resistance value) DWOM.

そのために、この実施形態では、上抵抗値UPOM及び下抵抗値DWOMを検出するようになっている。図17には、上抵抗センサ88Aの構成を、図11に準ずる平面図により示す。図18に、下抵抗センサ88Bの構成を、図12に準ずる平面図により示す。図17に示すように、上プラス配線41とアース配線25aとの間には、上抵抗センサ88Aが設けられる。同様に、図18に示すように、下プラス配線43とアース配線25aとの間には、下抵抗センサ88Bが設けられる。これら抵抗センサ88A,88Bは、それぞれ上抵抗値UPOMと下抵抗値DWOMを検出し、その検出信号をECU80へ出力するようになっている。これら抵抗センサ88A,88Bは、この開示技術における抵抗検出手段の一例に相当する。また、この実施形態で、抵抗センサ88A,88B及びECU80は、この開示技術における故障診断装置の一例を構成する。 Therefore, in this embodiment, the upper resistance value UPOM and the lower resistance value DWOM are detected. FIG. 17 shows the configuration of the upper resistance sensor 88A with a plan view according to FIG. FIG. 18 shows the configuration of the lower resistance sensor 88B with a plan view according to FIG. As shown in FIG. 17, an upper resistance sensor 88A is provided between the upper positive wiring 41 and the ground wiring 25a. Similarly, as shown in FIG. 18, a lower resistance sensor 88B is provided between the lower positive wiring 43 and the ground wiring 25a. These resistance sensors 88A and 88B detect the upper resistance value UPOM and the lower resistance value DWOM, respectively, and output the detection signals to the ECU 80. These resistance sensors 88A and 88B correspond to an example of resistance detecting means in this disclosure technique. Further, in this embodiment, the resistance sensors 88A, 88B and the ECU 80 constitute an example of the failure diagnosis device in the disclosed technology.

図19に、この実施形態における故障診断制御の内容をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ400で、ECU80は、吸気温センサ77の検出値に基づき始動時吸気温度STHAを取り込む。 FIG. 19 shows the contents of the failure diagnosis control in this embodiment by a flowchart. When the process shifts to this routine, in step 400, the ECU 80 takes in the starting intake air temperature STHA based on the detected value of the intake air temperature sensor 77.

次に、ステップ410で、ECU80は、始動時吸気温度STHAに応じた故障判定抵抗値E1を算出する。この故障判定抵抗値E1は、各発熱被膜29,30の故障を判定するための所定の抵抗値を意味する。通常、長時間のエンジン停止からのエンジン始動時は、エンジン1の全体が外気温度(吸気温度THA)相当の温度となっているので、吸気温度THAが各発熱被膜29,30の温度と同等であると推定することができる。従って、始動時吸気温度STHAを代用し、各発熱被膜29,30の温度に対する正常抵抗値(正常電流値)を推定することができる。ECU80は、例えば、図20に太い実線で示すような故障判定抵抗値マップを参照することにより、始動時吸気温度STHAに応じた故障判定抵抗値E1を求めることができる。図20における細い実線は、正常時の抵抗値を示す。この故障判定抵抗値マップでは、始動時吸気温度STHAが高くなるほど、故障判定抵抗値E1が所定の最小値から最大値の間で緩やかに大きくなるように設定される。この実施形態では、各発熱被膜29,30の温度に対する正常抵抗値(正常電流値)を始動時吸気温度STHAにより推定するように構成したが、各発熱被膜29,30の温度を直接測定することにより、各発熱被膜29,30の温度に対する正常抵抗値(正常電流値)を推定することもできる。 Next, in step 410, the ECU 80 calculates the failure determination resistance value E1 according to the start-up intake air temperature STHA. The failure determination resistance value E1 means a predetermined resistance value for determining a failure of the heat generating coatings 29 and 30. Normally, when the engine is started after the engine is stopped for a long time, the temperature of the entire engine 1 is equivalent to the outside air temperature (intake air temperature THA), so that the intake air temperature THA is equivalent to the temperatures of the heat generating films 29 and 30. It can be estimated that there is. Therefore, the normal resistance value (normal current value) with respect to the temperatures of the heat generating coatings 29 and 30 can be estimated by substituting the intake air temperature STHA at the time of starting. The ECU 80 can obtain the failure determination resistance value E1 according to the intake intake temperature STHA at the time of starting, for example, by referring to the failure determination resistance value map as shown by the thick solid line in FIG. The thin solid line in FIG. 20 indicates the normal resistance value. In this failure determination resistance value map, the failure determination resistance value E1 is set so as to gradually increase between a predetermined minimum value and a maximum value as the intake intake temperature STHA at the start becomes higher. In this embodiment, the normal resistance value (normal current value) with respect to the temperature of each heat generating film 29, 30 is estimated by the intake intake temperature STHA at the start, but the temperature of each heat generating film 29, 30 is directly measured. Therefore, the normal resistance value (normal current value) with respect to the temperature of each of the heat generating coatings 29 and 30 can be estimated.

次に、ステップ42で、ECU80は、各抵抗センサ88A,88Bの検出値に基づき、上発熱被膜29の上抵抗値UPOMと下発熱被膜30の下抵抗値DWOMを取り込む。 Next, in step 42, the ECU 80 takes in the upper resistance value UPOM of the upper heating film 29 and the lower resistance value DWOM of the lower heating film 30 based on the detected values of the resistance sensors 88A and 88B.

次に、ステップ430で、ECU80は、上抵抗値UPOMが故障判定抵抗値E1より低いか否かを判断する。ECU80は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ440へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ450へ移行する。 Next, in step 430, the ECU 80 determines whether or not the upper resistance value UPOM is lower than the failure determination resistance value E1. If the determination result is affirmative, the ECU 80 shifts the process to step 440, and if the determination result is negative, the ECU 80 shifts the process to step 450.

ステップ440では、ECU80は、上発熱被膜29の抵抗値が十分に低いことから、上発熱被膜29が正常と判定する。 In step 440, the ECU 80 determines that the upper heating film 29 is normal because the resistance value of the upper heating film 29 is sufficiently low.

一方、ステップ450では、ECU80は、上発熱被膜29の抵抗値が十分に低くないことから、上発熱被膜29が故障と判定する。この場合、ECU80は、この故障判定結果をメモリに記憶したり、所定の報知処理を実行したりすることができる。 On the other hand, in step 450, the ECU 80 determines that the upper heating film 29 has failed because the resistance value of the upper heating film 29 is not sufficiently low. In this case, the ECU 80 can store the failure determination result in the memory and execute a predetermined notification process.

その後、ステップ440又はステップ450から移行してステップ460では、ECU80は、下抵抗値DWOMが故障判定抵抗値E1より低いか否かを判断する。ECU80は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ470へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ480へ移行する。 After that, in step 460 after shifting from step 440 or step 450, the ECU 80 determines whether or not the lower resistance value DWOM is lower than the failure determination resistance value E1. If the determination result is affirmative, the ECU 80 shifts the process to step 470, and if the determination result is negative, the ECU 80 shifts the process to step 480.

ステップ470では、ECU80は、下発熱被膜30の抵抗値が十分に低いことから、下発熱被膜30が正常と判定する。 In step 470, the ECU 80 determines that the lower heating film 30 is normal because the resistance value of the lower heating film 30 is sufficiently low.

一方、ステップ480では、ECU80は、下発熱被膜30の抵抗値が十分に低くないことから、下発熱被膜30が故障と判定する。この場合、ECU80は、この故障判定結果をメモリに記憶したり、所定の報知処理を実行したりすることができる。 On the other hand, in step 480, the ECU 80 determines that the lower heating film 30 has failed because the resistance value of the lower heating film 30 is not sufficiently low. In this case, the ECU 80 can store the failure determination result in the memory and execute a predetermined notification process.

その後、ECU80は、処理をステップ470又はステップ480からステップ400へ戻す。 After that, the ECU 80 returns the process from step 470 or step 480 to step 400.

上記の故障診断制御によれば、ECU80は、検出される上抵抗値UPOMが故障判定抵抗値E1(所定値)以上となった場合に、上発熱被膜29に故障があると判定し、検出される下抵抗値DWOMが故障判定抵抗値E1(所定値)以上となった場合に、下発熱被膜30に故障があると判定するようになっている。 According to the above-mentioned failure diagnosis control, when the detected upper resistance value UPOM becomes the failure determination resistance value E1 (predetermined value) or more, the ECU 80 determines that the upper heating film 29 has a failure and detects it. When the lower resistance value DWOM becomes equal to or higher than the failure determination resistance value E1 (predetermined value), it is determined that the lower heating film 30 has a failure.

[故障診断装置の作用及び効果について]
以上説明した故障診断装置の構成によれば、各プラス電極31,33と各マイナス電極32,34との間で各発熱被膜29,30に亀裂等が生じると、その亀裂等の箇所の電流通路が遮断されるので、その分だけ抵抗値が増加(電流値が減少)し、各発熱被膜29,30の機能が低下してしまう。この実施形態の構成によれば、各発熱被膜29,30の発熱に関す機能低下が故障として各抵抗センサ88A,88B及びECU80(故障診断装置)により診断される。詳しくは、各発熱被膜29,30の各抵抗値UPOM,DWOMが各抵抗センサ88A,88Bにより検出され、それら各抵抗値UPOM,DWOMが故障判定抵抗値E1(所定値)以上となった場合に、各発熱被膜29,30に故障があるとECU80により判定される。従って、エンジン1の暖機状態に依存することなくリアルタイムに各発熱被膜29,30の故障が判定される。このため、加熱のために使用される各発熱被膜29,30の機能低下を故障としてエンジン1の暖機状態に依存することなく適時に診断することができる。
[About the operation and effect of the failure diagnosis device]
According to the configuration of the failure diagnosis device described above, when cracks or the like occur in the heat generating coatings 29 and 30 between the positive electrodes 31 and 33 and the negative electrodes 32 and 34, the current passage at the cracks and the like. Therefore, the resistance value increases (the current value decreases) by that amount, and the functions of the heat generating coatings 29 and 30 deteriorate. According to the configuration of this embodiment, the functional deterioration related to the heat generation of the heat generating coatings 29 and 30 is diagnosed as a failure by the resistance sensors 88A and 88B and the ECU 80 (fault diagnosis device). Specifically, when the resistance values UPOM and DWOM of the heat generating coatings 29 and 30 are detected by the resistance sensors 88A and 88B, and the resistance values UPOM and DWOM are equal to or higher than the failure determination resistance value E1 (predetermined value). , It is determined by the ECU 80 that each of the heat generating coatings 29 and 30 has a failure. Therefore, the failure of each of the heat generating coatings 29 and 30 is determined in real time without depending on the warm-up state of the engine 1. Therefore, it is possible to make a timely diagnosis without depending on the warm-up state of the engine 1 as a failure of the functional deterioration of the heat generating coatings 29 and 30 used for heating.

この実施形態では、ECU80は、故障判定のために、始動時吸気温度STHAに応じた故障判定抵抗値E1を算出する。従って、始動時吸気温度STHAによって各発熱被膜29,30の抵抗値が変わり、各発熱被膜29,30における電流の流れ易さが変わっても(発熱し易さが変わっても)、そのことが補われた上で各発熱被膜29,30に故障があることが判定される。このため、エンジン1の始動時の温度環境に合わせて精度良く各発熱被膜29,30の故障を診断することができる。 In this embodiment, the ECU 80 calculates the failure determination resistance value E1 according to the intake intake temperature STHA at the time of starting for the failure determination. Therefore, even if the resistance value of each heating film 29, 30 changes depending on the intake air temperature STHA at the time of starting, and the ease of current flow in each heating film 29, 30 changes (even if the ease of heat generation changes), that is the case. After being supplemented, it is determined that each of the heat generating coatings 29 and 30 has a failure. Therefore, it is possible to accurately diagnose the failure of the heat generating coatings 29 and 30 according to the temperature environment at the time of starting the engine 1.

<第3実施形態>
次に、第3実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
<Third Embodiment>
Next, the third embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

[発熱被膜の故障診断制御について]
この実施形態では、故障診断制御の内容の点で前記各実施形態と異なる。この実施形態では、上電流値UPAPと下電流値DWAP又は上抵抗値UPOMと下抵抗値DWOMに基づき各発熱被膜29,30の故障を診断する代わりに、エンジン1のクランク角速度に基づき各発熱被膜29,30の故障を診断するようになっている。すなわち、各発熱被膜29,30の発熱に関する機能が低下すると、エンジン1の始動時にEGRガス分配器15を十分に加熱できなくなり、EGRガス分配器15で凝縮水の発生量が増加する。その結果、エンジン1に吸入される凝縮水が増え、エンジン1での燃焼が悪化(失火)すると、各気筒の間でクランク角速度の変動が大きくなる。この実施形態では、このような想定の下で各発熱被膜29,30の故障を診断するようになっている。ECU80は、この開示技術における故障判定手段の一例に相当する。そして、この実施形態において、回転数センサ72及びECU80は、この開示技術における故障診断装置の一例を構成する。図21に、その故障診断制御の内容をフローチャートにより示す。
[About failure diagnosis control of heating film]
This embodiment is different from each of the above-described embodiments in the content of failure diagnosis control. In this embodiment, instead of diagnosing the failure of each heating film 29,30 based on the upper current value UPAP and the lower current value DWAP or the upper resistance value UPOM and the lower resistance value DWOM, each heating film is based on the crank angle speed of the engine 1. It is designed to diagnose failures of 29 and 30. That is, when the function related to heat generation of the heat generating coatings 29 and 30 deteriorates, the EGR gas distributor 15 cannot be sufficiently heated when the engine 1 is started, and the amount of condensed water generated by the EGR gas distributor 15 increases. As a result, when the amount of condensed water sucked into the engine 1 increases and the combustion in the engine 1 deteriorates (misfire), the fluctuation of the crank angular velocity becomes large between the cylinders. In this embodiment, the failure of each of the heat generating coatings 29 and 30 is diagnosed under such an assumption. The ECU 80 corresponds to an example of failure determination means in this disclosure technique. Then, in this embodiment, the rotation speed sensor 72 and the ECU 80 constitute an example of the failure diagnosis device in the disclosed technology. FIG. 21 shows the contents of the failure diagnosis control by a flowchart.

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ600で、ECU80は、吸気温センサ77及び水温センサ71の検出値に基づき吸気温度THAと冷却水温度THWを取り込む。 When the process shifts to this routine, in step 600, the ECU 80 takes in the intake air temperature THA and the cooling water temperature THW based on the detected values of the intake air temperature sensor 77 and the water temperature sensor 71.

次に、ステップ610で、ECU80は、吸気温度THAに応じたEGR開始水温度THAWEGRを算出する。ECU80は、例えば、図22に示すようなEGR開始水温度マップを参照することにより、吸気温度THAに応じたEGR開始水温度THAWEGRを求めることができる。このEGR開始水温度マップでは、吸気温度THAが高くなるほど、EGR開始水温度THAWEGRが所定の最大値から最小値の間で小さくなるように設定される。 Next, in step 610, the ECU 80 calculates the EGR start water temperature THAWEGR according to the intake air temperature THA. The ECU 80 can obtain the EGR start water temperature THAWEGR corresponding to the intake air temperature THA by referring to the EGR start water temperature map as shown in FIG. 22, for example. In this EGR start water temperature map, the higher the intake air temperature THA, the smaller the EGR start water temperature THAWEGR is set between a predetermined maximum value and a minimum value.

次に、ステップ620で、ECU80は、冷却水温度THWが、EGR開始水温度THAWEGRより「5℃」低い温度よりも高いか否かを判断する。「5℃」は一例である。ECU80は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ630へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ600へ戻る。 Next, in step 620, the ECU 80 determines whether the cooling water temperature THW is higher than the temperature "5 ° C." lower than the EGR start water temperature THAWEGR. "5 ° C" is an example. If the determination result is affirmative, the ECU 80 shifts the process to step 630, and if the determination result is negative, the ECU 80 returns the process to step 600.

ステップ630では、ECU80は、冷却水温度THWが、EGR開始水温度THAWEGRよりも低いか否かを判断する。ECU80は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ640へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ670へ移行する。 In step 630, the ECU 80 determines whether the cooling water temperature THW is lower than the EGR start water temperature THAWEGR. If the determination result is affirmative, the ECU 80 shifts the process to step 640, and if the determination result is negative, the ECU 80 shifts the process to step 670.

ステップ640では、ECU80は、クランク角速度変動値AΔt30(i)を取り込む。ECU80は、以下に説明する別途の演算処理によりクランク角速度変動値AΔt30(i)を求めることができる。 In step 640, the ECU 80 takes in the crank angular velocity fluctuation value AΔt30 (i). The ECU 80 can obtain the crank angular velocity fluctuation value AΔt30 (i) by a separate calculation process described below.

すなわち、ECU80は、図23に示すように、720℃Aの間(クランクシャフトが2回転する間)にクランク角度が「30度」進む毎にかかる時間を30度時間t30として取り込む。この30度時間t30は、クランク角速度の代用値となるものである。「30度」のクランク角度をこの30度時間t30で除算した値がクランク角速度に相当する。図23には、クランク角度が30度進む毎にかかる30度時間t30をグラフにより示す。 That is, as shown in FIG. 23, the ECU 80 takes in the time taken each time the crank angle advances by "30 degrees" during the period of 720 ° C.A (while the crankshaft makes two rotations) as the 30 degree time t30. This 30 degree time t30 is a substitute value for the crank angular velocity. The value obtained by dividing the crank angle of "30 degrees" by the time t30 of 30 degrees corresponds to the crank angular velocity. FIG. 23 graphically shows the 30-degree time t30 taken every time the crank angle advances by 30 degrees.

次に、ECU80は、720℃Aの間における前後の30度時間t30の差を30度時間差Δt30(1),Δt30(2),Δt30(3),・・・Δt30(n)として順次取り込む。 Next, the ECU 80 sequentially takes in the difference between the front and rear 30 degree time t30 between 720 ° C.A as the 30 degree time difference Δt30 (1), Δt30 (2), Δt30 (3), ... Δt30 (n).

次に、ECU80は、順次取り込まれた一連の30度時間差Δt30(1)〜Δt30(n)を積算することにより、クランク角速度変動値AΔt30(i)を求める。すなわち、ECU80は、720℃Aの間の30度時間t30の変化の合計をクランク角速度変動値AΔt30(i)(クランク角速度の変動)として求めるのである。 Next, the ECU 80 obtains the crank angular velocity fluctuation value AΔt30 (i) by integrating a series of 30-degree time differences Δt30 (1) to Δt30 (n) that are sequentially taken in. That is, the ECU 80 obtains the total of the changes in the 30-degree time t30 between 720 ° C.A as the crank angular velocity fluctuation value AΔt30 (i) (crank angular velocity fluctuation).

ここで、クランク角速度変動値AΔt30(i)は、クランクシャフトの回転変動の度合いを示し、図24に示すように、各30度時間差Δt30(1)〜Δt30(n)が比較的小さく前後の値の変動が比較的少ない場合は、クランクシャフトの回転変動が小さいことを意味し、図25に示すように、その値が比較的大きく前後の値の変動が比較的大きい場合は、クランクシャフトの回転変動が大きいことを意味する。このクランク角速度変動値AΔt30(i)の値が比較的大きい場合は、エンジン1における燃焼状態が不安定なこと(失火やエンストが起き易いこと)を示し、その値が比較的小さい場合は、その燃焼状態が安定していること(失火やエンストが起き難いこと)を示す。図24は、正常時の30度時間t30(太線)とクランク角度(実線)の変化をグラフにより示す。図25は、故障時の30度時間t30(太線)とクランク角度(実線)の変化をグラフにより示す。 Here, the crank angle speed fluctuation value AΔt30 (i) indicates the degree of rotational fluctuation of the crankshaft, and as shown in FIG. 24, each 30 degree time difference Δt30 (1) to Δt30 (n) is relatively small and is a value before and after. When the fluctuation of the value is relatively small, it means that the rotation fluctuation of the crankshaft is small, and as shown in FIG. 25, when the value is relatively large and the fluctuation of the front-rear value is relatively large, the rotation of the crankshaft It means that the fluctuation is large. When the value of the crank angular velocity fluctuation value AΔt30 (i) is relatively large, it indicates that the combustion state in the engine 1 is unstable (misfire or engine stall is likely to occur), and when the value is relatively small, it means that the combustion state is unstable. Indicates that the combustion state is stable (misfire and engine stall are unlikely to occur). FIG. 24 is a graph showing changes in the 30 degree time t30 (thick line) and the crank angle (solid line) in the normal state. FIG. 25 graphically shows changes in the 30-degree time t30 (thick line) and the crank angle (solid line) at the time of failure.

次に、図21のフローチャートに戻り、ステップ650では、ECU80は、平均クランク角速度変動値AΔt30avの処理回数N(i)を「1」だけ加算する。 Next, returning to the flowchart of FIG. 21, in step 650, the ECU 80 adds the number of processes N (i) of the average crank angular velocity fluctuation value AΔt30av by “1”.

次に、ステップ660で、ECU80は、次の計算式に従い、平均クランク角速度変動値AΔt30av(i)を算出し、その後、処理をステップ600へ戻す。
AΔt30av(i)=[AΔt30av(i-1)*(N-1)+AΔt30]/N
Next, in step 660, the ECU 80 calculates the average crank angular velocity fluctuation value AΔt30av (i) according to the following formula, and then returns the process to step 600.
AΔt30av (i) = [AΔt30av (i-1) * (N-1) + AΔt30] / N

一方、ステップ630から移行してステップ670では、ECU80は、冷却水温度THWが「85℃」よりも低いか否かを判断する。ここで、凝縮水によるエンジン1の失火はEGR実行の有無に関係なく起こり得る。そこで、この実施形態では、冷却水温度THWが、EGR開始時の温度から「85℃」になるまでの間で故障判定を行うようにした。冷却水温度THWが「85℃」以上となる場合、凝縮水が発生しない環境となるので、冷却水温度THWが「85℃」以上となる場合に発生した失火は、凝縮水以外の要因で発生したものと判断できる。これに対し、冷却水温度THWがEGR開始時の温度以上かつ「85℃」未満となる場合に発生した失火は、凝縮水を主要因として発生したものと判断できる。「85℃」は一例である。ECU80は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ680へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ600へ戻す。 On the other hand, in step 670 after shifting from step 630, the ECU 80 determines whether or not the cooling water temperature THW is lower than "85 ° C.". Here, misfire of the engine 1 due to condensed water can occur regardless of the presence or absence of EGR execution. Therefore, in this embodiment, the failure determination is performed from the temperature at the start of EGR to "85 ° C." in the cooling water temperature THW. When the cooling water temperature THW is "85 ° C" or higher, condensed water is not generated. Therefore, the misfire that occurs when the cooling water temperature THW is "85 ° C" or higher is caused by factors other than condensed water. It can be judged that it was done. On the other hand, it can be determined that the misfire that occurred when the cooling water temperature THW was equal to or higher than the temperature at the start of EGR and lower than "85 ° C." was mainly caused by condensed water. "85 ° C" is an example. If the determination result is affirmative, the ECU 80 shifts the process to step 680, and if the determination result is negative, the ECU 80 returns the process to step 600.

ステップ680では、ECU80は、クランク角速度変動値AΔt30を取り込む。 In step 680, the ECU 80 takes in the crank angular velocity fluctuation value AΔt30.

次に、ステップ690で、ECU80は、クランク角速度変動値AΔt30が、平均クランク角速度変動値AΔt30avに余裕値αを加算した値よりも大きいか否かを判断する。余裕値αは、バラツキ等による誤検出を避け、確実に失火を検出できるようにするための値である。ECU80は、この判断結果が肯定となる場合は、クランク角速度の変動が悪化したものとして処理をステップ700へ移行する。この判断結果が否定となる場合は、クランク角速度の変動が悪化していないものとして処理をステップ720へ移行する。 Next, in step 690, the ECU 80 determines whether or not the crank angular velocity fluctuation value AΔt30 is larger than the value obtained by adding the margin value α to the average crank angular velocity fluctuation value AΔt30av. The margin value α is a value for avoiding erroneous detection due to variation or the like and ensuring that misfire can be detected reliably. If the determination result is affirmative, the ECU 80 shifts the process to step 700 assuming that the fluctuation of the crank angular velocity has deteriorated. If this determination result is negative, it is assumed that the fluctuation of the crank angular velocity has not deteriorated, and the process proceeds to step 720.

次に、ステップ700で、ECU80は、故障判定回数NHTR(i)を「1」だけ加算する。 Next, in step 700, the ECU 80 adds the failure determination number NHTR (i) by "1".

次に、ステップ710で、ECU80は、故障判定回数NHTR(i)が所定の判定値F1よりも小さいか否かを判断する。ECU80は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ720へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ730へ移行する。 Next, in step 710, the ECU 80 determines whether or not the failure determination number NHTR (i) is smaller than the predetermined determination value F1. If the determination result is affirmative, the ECU 80 shifts the process to step 720, and if the determination result is negative, the ECU 80 shifts the process to step 730.

ステップ720では、ECU80は、故障が少ないものとして各発熱被膜29,30が正常と判定し、処理をステップ600へ戻す。 In step 720, the ECU 80 determines that the heat generating coatings 29 and 30 are normal, assuming that there are few failures, and returns the process to step 600.

ステップ730では、ECU80は、故障が多いものとして各発熱被膜29,30が故障と判定し、処理をステップ600へ戻す。この場合、ECU80は、この故障判定結果をメモリに記憶したり、所定の報知処理を実行したりすることができる。 In step 730, the ECU 80 determines that each of the heat generating coatings 29 and 30 has a failure, assuming that there are many failures, and returns the process to step 600. In this case, the ECU 80 can store the failure determination result in the memory and execute a predetermined notification process.

上記故障診断制御によれば、ECU80は、検出されるクランク角速度変動値AΔt30が、平均クランク角速度変動値AΔt30avに余裕値αを加算した値(所定値)より大きくなった場合に、各発熱被膜29,30に故障があると判定し、その故障判定回数NHTR(i)が判定値F1以上となった場合に、各発熱被膜29,30が故障と判定するようになっている。 According to the above-mentioned failure diagnosis control, when the detected crank angular velocity fluctuation value AΔt30 becomes larger than the value (predetermined value) obtained by adding the margin value α to the average crank angular velocity fluctuation value AΔt30av, each heat generating film 29 , 30 is determined to have a failure, and when the failure determination frequency NHTR (i) becomes a determination value F1 or more, each of the heat generating coatings 29, 30 is determined to be a failure.

[故障診断装置の作用及び効果について]
以上説明した故障診断装置の構成によれば、各プラス電極31,33と各マイナス電極32,34との間で各発熱被膜29,30に亀裂等が生じると、その亀裂等の箇所の電流通路が遮断されるので、その分だけ電流値が減少(抵抗値が増加)し、各発熱被膜29,30の機能が低下してしまい、EGRガス分配器15を十分に加熱できなくなる。その結果、エンジン1の始動時にEGRガス分配器15で凝縮水の発生量が増加し、エンジン1に吸入される凝縮水が増えて、エンジン1での燃焼が悪化(失火)してしまう。この実施形態の構成によれば、各発熱被膜29,30の発熱に関する機能低下が故障として回転数センサ72及びECU80(故障診断装置)により診断される。詳しくは、エンジン1の30度時間t30(クランク角速度)が回転数センサ72により検出され、そのクランク角速度の変動、すなわちクランク角速度変動値AΔt30が、平均クランク角速度変動値AΔt30avに余裕値αを加算した値(所定値)より大きくなった場合に、各発熱被膜29,30に故障があるとECU80により判定される。従って、エンジン1の暖機状態に依存することなく間接的に各発熱被膜29,30の故障が判定される。このため、加熱のために使用される各発熱被膜29,30の機能低下を故障としてエンジン1の暖機状態に依存することなく適時に診断することができる。ここで、回転数センサ72としては、エンジン制御のために使用する回転数センサ72を利用できるので、新たにクランク角度検出手段を設けることなく、故障診断制御を実行することができる。
[About the operation and effect of the failure diagnosis device]
According to the configuration of the failure diagnosis device described above, when cracks or the like occur in the heat generating coatings 29 and 30 between the positive electrodes 31 and 33 and the negative electrodes 32 and 34, the current passage at the cracks and the like. The current value decreases (the resistance value increases) by that amount, the functions of the heat generating coatings 29 and 30 deteriorate, and the EGR gas distributor 15 cannot be sufficiently heated. As a result, when the engine 1 is started, the amount of condensed water generated by the EGR gas distributor 15 increases, the amount of condensed water sucked into the engine 1 increases, and the combustion in the engine 1 deteriorates (misfire). According to the configuration of this embodiment, the functional deterioration related to heat generation of the heat generating coatings 29 and 30 is diagnosed as a failure by the rotation speed sensor 72 and the ECU 80 (fault diagnosis device). Specifically, the 30 degree time t30 (crank angular velocity) of the engine 1 is detected by the rotation speed sensor 72, and the fluctuation of the crank angular velocity, that is, the crank angular velocity fluctuation value AΔt30, is obtained by adding the margin value α to the average crank angular velocity fluctuation value AΔt30av. When it becomes larger than the value (predetermined value), the ECU 80 determines that each of the heat generating coatings 29 and 30 has a failure. Therefore, the failure of the heat generating coatings 29 and 30 is indirectly determined without depending on the warm-up state of the engine 1. Therefore, it is possible to make a timely diagnosis without depending on the warm-up state of the engine 1 as a failure of the functional deterioration of the heat generating coatings 29 and 30 used for heating. Here, as the rotation speed sensor 72, the rotation speed sensor 72 used for engine control can be used, so that failure diagnosis control can be executed without newly providing the crank angle detecting means.

この実施形態で、ECU80は、冷却水温度THWが、EGR開始時の温度から「85℃」になるまでの間で故障診断を行うようになっている。冷却水温度THWが、EGR開始時の温度以上かつ「85℃」未満となる場合に発生した失火は、凝縮水を主要因として発生したものと判断できる。この実施形態では、各発熱被膜29,30の故障を、クランク角速度の変動に基づき間接的に診断しているものの、より確度の高い故障診断を実行することができる。 In this embodiment, the ECU 80 is adapted to perform failure diagnosis between the temperature at the start of EGR and the temperature at which the cooling water temperature THW reaches "85 ° C.". It can be determined that the misfire that occurred when the cooling water temperature THW was equal to or higher than the temperature at the start of EGR and lower than "85 ° C." was mainly caused by condensed water. In this embodiment, although the failure of each of the heat generating coatings 29 and 30 is indirectly diagnosed based on the fluctuation of the crank angular velocity, it is possible to execute the failure diagnosis with higher accuracy.

<第4実施形態>
次に、第4実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
<Fourth Embodiment>
Next, the fourth embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

[発熱被膜の温度センサについて]
図26に、上ケーシング26の内側を図8に準ずる平面図により示す。図27に、下ケーシング27の内側を図10に準ずる平面図により示す。図26に示すように、上発熱被膜29の複数の箇所には、上発熱被膜29の温度を検出するための複数の上温度センサ81が設けられる。図27に示すように、下発熱被膜30の複数の箇所には、下発熱被膜30の温度を検出するための複数の下温度センサ82が設けられる。これら温度センサ81,82は、対応する各発熱被膜29,30の各部位の温度を検出し、その検出値をECU80へ出力するようになっている。
[発熱被膜の故障診断制御について]
この実施形態では、故障診断制御の内容の点で前記各実施形態と異なる。この実施形態では、各温度センサ81,82で検出される各発熱被膜29,30の温度に基づき、各発熱被膜29,30の故障を診断するようになっている。ECU80は、この開示技術における故障判定手段の一例に相当する。そして、この実施形態において、各温度センサ81,82及びECU80は、この開示技術における故障診断装置の一例を構成する。図28に、その故障診断制御の内容をフローチャートにより示す。
[About the temperature sensor of the heating film]
FIG. 26 shows the inside of the upper casing 26 with a plan view according to FIG. FIG. 27 shows the inside of the lower casing 27 in a plan view according to FIG. As shown in FIG. 26, a plurality of upper temperature sensors 81 for detecting the temperature of the upper heating film 29 are provided at a plurality of locations of the upper heating film 29. As shown in FIG. 27, a plurality of lower temperature sensors 82 for detecting the temperature of the lower heating film 30 are provided at a plurality of locations of the lower heating film 30. These temperature sensors 81 and 82 detect the temperature of each part of the corresponding heat generating coatings 29 and 30, and output the detected value to the ECU 80.
[About failure diagnosis control of heating film]
This embodiment is different from each of the above-described embodiments in the content of failure diagnosis control. In this embodiment, the failure of each heat generating film 29, 30 is diagnosed based on the temperature of each heat generating film 29, 30 detected by the temperature sensors 81, 82. The ECU 80 corresponds to an example of failure determination means in this disclosure technique. Then, in this embodiment, the temperature sensors 81, 82 and the ECU 80 constitute an example of the failure diagnosis device in the disclosed technology. FIG. 28 shows the contents of the failure diagnosis control by a flowchart.

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ800で、ECU80は、各発熱被膜29,30への加熱要求が有るか否かを判断する。ECU80は、例えば、上記した通電制御において、ステップ120の判断が否定となる場合、又は、ステップ150の判断が肯定となる場合に、加熱要求が有ると判断することができる。ECU80は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ810へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ800へ戻す。 When the process shifts to this routine, in step 800, the ECU 80 determines whether or not there is a heating request for each of the heat generating coatings 29 and 30. The ECU 80 can determine that there is a heating request, for example, when the determination in step 120 is negative or when the determination in step 150 is affirmative in the above-mentioned energization control. If the determination result is affirmative, the ECU 80 shifts the process to step 810, and if the determination result is negative, the ECU 80 returns the process to step 800.

次に、ステップ810で、ECU80は、各温度センサ81,82で検出される各発熱被膜29,30に関する初期被膜温度STHTRをそれぞれ取り込む。 Next, in step 810, the ECU 80 takes in the initial coating temperature STHTR for each of the heat generating coatings 29 and 30 detected by the temperature sensors 81 and 82, respectively.

次に、ステップ820で、ECU80は、各発熱被膜29,30への通電をオンする。 Next, in step 820, the ECU 80 turns on the energization of the heat generating coatings 29 and 30.

次に、ステップ830で、ECU80は、通電後に所定時間が経過したか否かを判断する。ECU80は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ840へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ800へ戻す。 Next, in step 830, the ECU 80 determines whether or not a predetermined time has elapsed after energization. If the determination result is affirmative, the ECU 80 shifts the process to step 840, and if the determination result is negative, the ECU 80 returns the process to step 800.

次に、ステップ840で、ECU80は、各温度センサ81,82で検出される各発熱被膜29,30に関する被膜温度THTRをそれぞれ取り込む。 Next, in step 840, the ECU 80 takes in the coating temperature THTR for each of the heat generating coatings 29 and 30 detected by the temperature sensors 81 and 82, respectively.

次に、ステップ850で、各温度センサ81,82毎に取り込まれた初期被膜温度STHTRと被膜温度THTRに基づき、各温度センサ81,82が設けられた部位それぞれでの上昇温度ΔTHTRを、次の計算式によりそれぞれ算出する。
ΔTHTR=THTR−STHTR
Next, in step 850, based on the initial coating temperature STHTR and coating temperature THTR taken in for each of the temperature sensors 81 and 82, the rising temperature ΔTHTR at each part where the temperature sensors 81 and 82 are provided is set to the next. Each is calculated by the calculation formula.
ΔTHTR = THTR-STHTR

次に、ステップ860で、ECU80は、機能低下数NTNGを取り込む。この機能低下数NTNGは、上昇温度ΔTHTRが所定の判定値より小さくなる部位の数を意味する。図29に、機能低下数NTNGと凝縮水発生量との関係をグラフにより示す。図29に示すように、EGRガス分配器15において、機能低下数NTNGが増えるほど凝縮水の発生量が直線的に増加することがわかる。 Next, in step 860, the ECU 80 takes in the function deterioration number NTNG. The functional decrease number NTNG means the number of portions where the rising temperature ΔTHTR becomes smaller than a predetermined determination value. FIG. 29 graphically shows the relationship between the number of functional declines NTNG and the amount of condensed water generated. As shown in FIG. 29, it can be seen that in the EGR gas distributor 15, the amount of condensed water generated increases linearly as the number of functional declines NTNG increases.

次に、ステップ870で、ECU80は、機能低下数NTNGが所定の判定値C1よりも多いか否かを判断する。ECU80は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ880へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理を890へ移行する。 Next, in step 870, the ECU 80 determines whether or not the function deterioration number NTNG is larger than the predetermined determination value C1. If the determination result is affirmative, the ECU 80 shifts the process to step 880, and if the determination result is negative, the ECU 80 shifts the process to 890.

ステップ880では、ECU80は、機能低下数NTNGが多いことから、発熱被膜29,30が、すなわち上発熱被膜29及び下発熱被膜30の少なくとも一方が故障と判定する。この場合、ECU80は、この故障判定結果をメモリに記憶したり、所定の報知処理を実行したりすることができる。 In step 880, the ECU 80 determines that the heat-generating coatings 29 and 30, that is, at least one of the upper heating-generating coating 29 and the lower heating-generating coating 30, is out of order because the number of functional deteriorations is large. In this case, the ECU 80 can store the failure determination result in the memory and execute a predetermined notification process.

一方、ステップ890では、ECU80は、機能低下数NTNGが多くないことから、発熱被膜29,30が正常と判定する。 On the other hand, in step 890, the ECU 80 determines that the heat generating coatings 29 and 30 are normal because the number of functional deteriorations NTNG is not large.

上記故障診断制御によれば、ECU80は、各発熱被膜29,30への通電前に検出された初期被膜温度STHTRに対する、各発熱被膜29,30への通電後に検出される被膜温度THTRの上昇温度ΔTHTR(増加)が所定値より小さい場合に、各発熱被膜29,30に故障があると判定するようになっている。 According to the above-mentioned failure diagnosis control, the ECU 80 has an increase temperature of the coating temperature THTR detected after energization of the heat generating coatings 29 and 30 with respect to the initial coating temperature STHTR detected before energization of the heating coatings 29 and 30. When ΔTHTR (increase) is smaller than a predetermined value, it is determined that each of the heat generating coatings 29 and 30 has a failure.

[故障診断装置の作用及び効果について]
以上説明した故障診断装置の構成によれば、各プラス電極31,33と各マイナス電極32,34との間で各発熱被膜29,30に亀裂等が生じると、その亀裂等の箇所の電流通路が遮断されるので、その分だけ電流値が減少(抵抗値が増加)し、各発熱被膜29,30の機能が低下してしまう。この実施形態の構成によれば、各発熱被膜29,30の発熱に関する機能低下が故障として各温度センサ81,82及びECU80(故障診断装置)により診断される。詳しくは、各発熱被膜29,30の被膜温度THTRが各温度センサ81,82により検出され、各発熱被膜29,30への通電前に検出された初期被膜温度STHTRに対する、各発熱被膜29,30への通電後に検出される被膜温度THTRの上昇温度ΔTHTR(増加)が所定値より小さい場合は、各発熱被膜29,30に故障があるとECU80により判定される。従って、エンジン1の暖機状態に依存することなくリアルタイムかつ直接的に各発熱被膜29,30の故障が判定される。このため、加熱のために使用される各発熱被膜29,30の機能低下を故障としてエンジン1の暖機状態に依存することなく適時に直接的に診断することができる。
[About the operation and effect of the failure diagnosis device]
According to the configuration of the failure diagnosis device described above, when cracks or the like occur in the heat generating coatings 29 and 30 between the positive electrodes 31 and 33 and the negative electrodes 32 and 34, the current passage at the cracks and the like. The current value decreases (the resistance value increases) by that amount, and the functions of the heat generating coatings 29 and 30 deteriorate. According to the configuration of this embodiment, the functional deterioration related to heat generation of the heat generating coatings 29 and 30 is diagnosed as a failure by the temperature sensors 81 and 82 and the ECU 80 (fault diagnosis device). Specifically, the coating temperature THTRs of the heating coatings 29 and 30 are detected by the temperature sensors 81 and 82, and the heating coatings 29 and 30 with respect to the initial coating temperature STHTR detected before the heating coatings 29 and 30 are energized. When the rising temperature ΔTHTR (increase) of the coating temperature THTR detected after energization is smaller than a predetermined value, the ECU 80 determines that each of the heating coatings 29 and 30 has a failure. Therefore, the failure of the heat generating coatings 29 and 30 is directly determined in real time without depending on the warm-up state of the engine 1. Therefore, it is possible to directly diagnose in a timely manner without depending on the warm-up state of the engine 1 as a failure of the functional deterioration of the heat generating coatings 29 and 30 used for heating.

特に、この実施形態で、ECU80は、複数の温度センサ81,82のうち、その検出結果の上昇温度ΔTHTRが所定値より小さくなるセンサの数が所定の判定値C1より大きくなる場合に、各発熱被膜29,30に故障があると最終的に判定するようになっている。このため、この判定値C1を必要に応じて設定することにより、故障判定の確度を任意に調整することができる。 In particular, in this embodiment, the ECU 80 generates heat when the number of sensors in which the temperature rise ΔTHTR of the detection result is smaller than the predetermined value is larger than the predetermined determination value C1 among the plurality of temperature sensors 81 and 82. It is finally determined that the coatings 29 and 30 have a failure. Therefore, the accuracy of failure determination can be arbitrarily adjusted by setting the determination value C1 as necessary.

<第5実施形態>
次に、第5実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
<Fifth Embodiment>
Next, the fifth embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

[EGRガスが流れる吸気通路について]
この実施形態では、エンジンシステムにおいて発熱被膜が設けられる部位の点で前記各実施形態と異なる。前記各実施形態では、EGRガス分配器15(EGR通路)の各ケーシング26,27の内壁に設けられる各発熱被膜29,30と、その故障診断装置に関する構成について説明した。これに対し、この実施形態では、各実施形態それぞれの各発熱被膜29,30と、その故障診断装置に関する構成が、EGRガス分配器15ではなく、EGRガスが流れる吸気通路に設けられる場合について説明する。
[About the intake passage through which EGR gas flows]
This embodiment is different from each of the above-described embodiments in that a heat-generating coating is provided in the engine system. In each of the above-described embodiments, the configurations of the heat generating coatings 29 and 30 provided on the inner walls of the casings 26 and 27 of the EGR gas distributor 15 (EGR passage) and the failure diagnosis device thereof have been described. On the other hand, in this embodiment, a case where the heat generating coatings 29 and 30 of each embodiment and the configuration related to the failure diagnosis device are provided not in the EGR gas distributor 15 but in the intake passage through which the EGR gas flows will be described. do.

すなわち、図30に、別のエンジンシステムを概略構成図により示す。図30に示すように、このエンジンシステムは、エンジン1の吸気通路2と排気通路3に過給機8が設けられ、その吸気通路2と排気通路3との間に低圧ループタイプのEGR装置17が設けられる。過給機8は、吸気通路2に設けられるコンプレッサ8aと、排気通路3に設けられるタービン8bと、コンプレッサ8aとタービン8bを一体回転させる回転軸8cとを含む。コンプレッサ8aは、スロットル装置4よりも上流の吸気通路2に配置される。コンプレッサ8aより上流の吸気通路2には、吸気絞り弁18とエアクリーナ9が設けられる。タービン8bは、排気マニホールド6と触媒7との間の排気通路3に配置される。サージタンク5aには、インタークーラ10が設けられる。EGR装置17を構成するEGR通路12は、その入口12aが触媒7より下流の排気通路3に接続され、その出口12bは、コンプレッサ8aと吸気絞り弁18との間の吸気通路2に接続される。EGR通路12には、EGRクーラ13とEGR弁14が設けられる。 That is, FIG. 30 shows another engine system in a schematic configuration diagram. As shown in FIG. 30, in this engine system, a supercharger 8 is provided in the intake passage 2 and the exhaust passage 3 of the engine 1, and a low-pressure loop type EGR device 17 is provided between the intake passage 2 and the exhaust passage 3. Is provided. The supercharger 8 includes a compressor 8a provided in the intake passage 2, a turbine 8b provided in the exhaust passage 3, and a rotating shaft 8c for integrally rotating the compressor 8a and the turbine 8b. The compressor 8a is arranged in the intake passage 2 upstream of the throttle device 4. An intake throttle valve 18 and an air cleaner 9 are provided in the intake passage 2 upstream of the compressor 8a. The turbine 8b is arranged in the exhaust passage 3 between the exhaust manifold 6 and the catalyst 7. The surge tank 5a is provided with an intercooler 10. The EGR passage 12 constituting the EGR device 17 has its inlet 12a connected to the exhaust passage 3 downstream of the catalyst 7, and its outlet 12b connected to the intake passage 2 between the compressor 8a and the intake throttle valve 18. .. The EGR passage 12 is provided with an EGR cooler 13 and an EGR valve 14.

図30において、前記各実施形態それぞれの各発熱被膜29,30と、その故障診断装置に関する構成が設けられる吸気通路2の部分を紗を付して示す。すなわち、この実施形態では、EGR通路12の出口12bからコンプレッサ8aの間の吸気通路2の部分と、コンプレッサ8aからエンジン1までの間の吸気通路2の部分及び吸気マニホールド5において、各実施形態それぞれの各発熱被膜29,30と、その故障診断装置に関する構成が設けられる。 In FIG. 30, each of the heat generating coatings 29 and 30 of each of the above-described embodiments and the portion of the intake passage 2 provided with the configuration related to the failure diagnosis device are shown with a gauze. That is, in this embodiment, in the portion of the intake passage 2 between the outlet 12b of the EGR passage 12 and the compressor 8a, the portion of the intake passage 2 between the compressor 8a and the engine 1, and the intake manifold 5, each of the embodiments. Each of the heat generating coatings 29 and 30 and the failure diagnosis device thereof are provided.

[故障診断装置の作用及び効果について]
以上説明したこの実施形態のEGRシステムの構成によれば、各発熱被膜29,30とそれに関連した構成が設けられた吸気通路2の部分及び吸気マニホールド5につき、前記各実施形態の作用及び効果と同等の作用及び効果を得ることができる。
[About the operation and effect of the failure diagnosis device]
According to the configuration of the EGR system of this embodiment described above, the operations and effects of the respective heat-generating coatings 29 and 30 and the portion of the intake passage 2 and the intake manifold 5 provided with the configurations related thereto are as follows. Equivalent action and effect can be obtained.

なお、この開示技術は前記各実施形態に限定されるものではなく、開示技術の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜に変更して実施することもできる。 It should be noted that this disclosure technique is not limited to each of the above-described embodiments, and a part of the configuration may be appropriately modified and implemented within a range that does not deviate from the purpose of the disclosure technique.

(1)前記第1〜第4の実施形態では、図4に示すように、ガス導入通路21(通路部21aと二つの分岐通路部21b,21cを含む)と、一つのガスチャンバ22(その内径が、ガス導入通路21のそれよりも大きい。)と、4つのガス分配通路23(その内径が、ガス導入通路21やガスチャンバ22のそれよりも小さい。)とからEGRガス分配器15を構成した。これに対し、図31にEGRガス分配器51を平面図で示すように、ガスチャンバ52と各ガス分配通路53を、ガス導入通路54と同じ内径に構成することもできる。また、図31におけるガスチャンバ52を中間部で二分割することで、図32にEGRガス分配器57を平面図で示すように、EGRガス分配器57の全体をトーナメント形状に構成することもできる。 (1) In the first to fourth embodiments, as shown in FIG. 4, a gas introduction passage 21 (including a passage portion 21a and two branch passage portions 21b and 21c) and one gas chamber 22 (their thereof). The EGR gas distributor 15 is provided from the inner diameter (the inner diameter is larger than that of the gas introduction passage 21) and the four gas distribution passages 23 (the inner diameter thereof is smaller than that of the gas introduction passage 21 and the gas chamber 22). Configured. On the other hand, as shown in the plan view of the EGR gas distributor 51 in FIG. 31, the gas chamber 52 and each gas distribution passage 53 can be configured to have the same inner diameter as the gas introduction passage 54. Further, by dividing the gas chamber 52 in FIG. 31 into two at the intermediate portion, the entire EGR gas distributor 57 can be configured into a tournament shape as shown in the plan view of the EGR gas distributor 57 in FIG. 32. ..

(2)前記各実施形態では、EGRガス分配器15又はEGRガスが流れる吸気通路2及び吸気マニホールド5に設けられる上発熱被膜29及び下発熱被膜30それぞれの故障を診断するように構成したが、各発熱被膜の特定の部位を個々に診断するように構成することもできる。 (2) In each of the above embodiments, the failure of the upper heating film 29 and the lower heating film 30 provided in the EGR gas distributor 15, the intake passage 2 through which the EGR gas flows, and the intake manifold 5 is diagnosed. It can also be configured to individually diagnose a particular site of each exothermic coating.

この開示技術は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンにおけるEGRガスが流れる吸気通路及びEGR通路に利用することができる。 This disclosed technology can be used for intake passages and EGR passages through which EGR gas flows in gasoline engines and diesel engines.

1 エンジン
2 吸気通路
3 排気通路
5 吸気マニホールド(吸気通路)
12 EGR通路
15 EGRガス分配器(EGR通路)
29 上発熱被膜
30 下発熱被膜
31 上プラス電極
32 上マイナス電極
33 下プラス電極
34 下マイナス電極
51 EGRガス分配器(EGR通路)
57 EGRガス分配器(EGR通路)
72 回転数センサ(クランク角速度検出手段)
78A 上電流センサ(電流検出手段)
78B 下電流センサ(電流検出手段)
80 ECU(故障判定手段)
81 上温度センサ(温度検出手段)
82 下温度センサ(温度検出手段)
88A 上抵抗センサ(抵抗検出手段)
88B 下抵抗センサ(抵抗検出手段)
1 Engine 2 Intake passage 3 Exhaust passage 5 Intake manifold (intake passage)
12 EGR passage 15 EGR gas distributor (EGR passage)
29 Upper heating film 30 Lower heating film 31 Upper positive electrode 32 Upper negative electrode 33 Lower positive electrode 34 Lower negative electrode 51 EGR gas distributor (EGR passage)
57 EGR gas distributor (EGR passage)
72 Rotation speed sensor (crank angular velocity detecting means)
78A upper current sensor (current detecting means)
78B lower current sensor (current detection means)
80 ECU (Failure determination means)
81 Upper temperature sensor (temperature detection means)
82 Lower temperature sensor (temperature detecting means)
88A Upper resistance sensor (resistance detection means)
88B lower resistance sensor (resistance detection means)

Claims (5)

エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をEGRガスとしてEGR通路を介して吸気通路へ流して前記エンジンへ還流させるように構成したEGRシステムにおいて、
前記EGRガスが流れる前記吸気通路及び前記EGR通路の少なくとも一方の内壁に設けられる発熱被膜と、
前記発熱被膜に通電するための少なくとも一対のプラス電極及びマイナス電極と、
前記発熱被膜の機能低下を故障として診断するための故障診断装置と
を備えたことを特徴とするEGRシステム。
In an EGR system configured to flow a part of the exhaust gas discharged from the engine to the exhaust passage as EGR gas to the intake passage through the EGR passage and return it to the engine.
A heat-generating coating provided on at least one inner wall of the intake passage and the EGR passage through which the EGR gas flows,
At least a pair of positive and negative electrodes for energizing the heating film,
An EGR system including a failure diagnosis device for diagnosing a functional deterioration of the heating film as a failure.
請求項1に記載のEGRシステムにおいて、
前記故障診断装置は、前記発熱被膜に対する通電時の電流値を検出するための電流検出手段と、検出される前記電流値が所定値以下となった場合に、前記発熱被膜に故障があると判定する故障判定手段とを含む
ことを特徴とするEGRシステム。
In the EGR system according to claim 1,
The failure diagnosis device determines that the heating film has a failure when the current detecting means for detecting the current value when the heating film is energized and the detected current value is equal to or less than a predetermined value. An EGR system comprising a failure determining means for performing.
請求項1に記載のEGRシステムにおいて、
前記故障診断装置は、前記発熱被膜の抵抗値を検出するための抵抗検出手段と、検出される前記抵抗値が所定値以上となった場合に、前記発熱被膜に故障があると判定する故障判定手段とを含む
ことを特徴とするEGRシステム。
In the EGR system according to claim 1,
The failure diagnosis device includes a resistance detecting means for detecting the resistance value of the heating film and a failure determination for determining that the heating film has a failure when the detected resistance value is equal to or higher than a predetermined value. An EGR system comprising means.
請求項1に記載のEGRシステムにおいて、
前記故障診断装置は、前記エンジンのクランク角速度を検出するためのクランク角速度検出手段と、検出される前記クランク角速度の変動が所定値より大きくなった場合に、前記発熱被膜に故障があると判定する故障判定手段とを含む
ことを特徴とするEGRシステム。
In the EGR system according to claim 1,
The failure diagnosis device determines that the crank angular velocity detecting means for detecting the crank angular velocity of the engine and the heat-generating coating have a failure when the detected fluctuation of the crank angular velocity becomes larger than a predetermined value. An EGR system comprising a failure determination means.
請求項1に記載のEGRシステムにおいて、
前記故障診断装置は、前記発熱被膜の少なくとも一ヶ所に設けられ、前記発熱被膜の温度を検出するための温度検出手段と、前記発熱被膜への通電前に検出された前記温度に対する、前記発熱被膜への通電後に検出される前記温度の増加が所定値より小さい場合に、前記発熱被膜に故障があると判定する故障判定手段とを含む
ことを特徴とするEGRシステム。
In the EGR system according to claim 1,
The failure diagnosis device is provided at least in one place of the heat-generating coating, and is a temperature detecting means for detecting the temperature of the heat-generating coating and the heat-generating coating with respect to the temperature detected before energization of the heat-generating coating. An EGR system comprising a failure determining means for determining that the heating film has a failure when the increase in temperature detected after energization of the heating film is smaller than a predetermined value.
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