JP2591114B2 - 排ガス還流制御装置における自己診断装置 - Google Patents

排ガス還流制御装置における自己診断装置

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JP2591114B2 JP63286549A JP28654988A JP2591114B2 JP 2591114 B2 JP2591114 B2 JP 2591114B2 JP 63286549 A JP63286549 A JP 63286549A JP 28654988 A JP28654988 A JP 28654988A JP 2591114 B2 JP2591114 B2 JP 2591114B2
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    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、内燃機関の排ガス還流制御装置に係り、
詳しくは当該制御装置の自己診断装置に関するものであ
る。
[従来技術] 従来、内燃機関の排ガス還流制御装置における自己診
断装置が、特開昭62−51746号公報にて開示されてい
る。これは、排ガスを吸気管へ還流させる還流路の途中
に設けた開閉弁(EGRバルブ)を開動作及び閉動作し
て、そのときの運転状態(吸気圧等)の差を検出して、
その差が所定範囲内であると異常が発生したと判断して
警告を行なうものである。
[発明が解決しようとする課題] しかし、EGRバルブや該EGRハルブを駆動するためのEG
Rモジュレータにはゴム系材料よりなるダイヤフラムが
内蔵されており、第6図に示すように、低温(−20℃以
下)では硬化してしまう。従って、排ガス還流制御装置
に応答も第7図に示すように低温になるほど悪化する。
そして、このような低温時に上記自己診断を行なうと、
排ガス還流制御装置の応答が悪いためにEGRバルブの開
動作及び閉動作を行なっても運転状態(吸気圧等)の差
が検出されず、正常であるにも拘らず異常有りと判定し
てしまい誤判定する虞があった。尚、排ガス還流制御装
置の応答性を示す第7図において、縦軸の応答時間とは
第8図に示すようにEGRモジュレータをコントロールす
る電磁弁をオンからオフにしたときに吸気圧が90%減少
するまでの時間とした。
この発明の目的は、誤判定を防止して確実に自己診断
を行なうことができる排ガス還流制御装置における自己
診断装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段] この発明は、内燃機関の排ガスをダイヤフラム式の開
閉手段を介して吸気管へ還流させる還流路と、前記開閉
手段を駆動するダイヤフラム式の駆動手段と、同駆動手
段に接続され、前記開閉手段を開閉制御する制御手段
と、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
と、前記制御手段により開閉手段が開動作及び閉動作し
ているときに、前記運転状態検出手段による運転状態の
差により異常の有無を判定する判定手段と、この判定手
段にて異常有りと判定されたとき警告を行なう警告手段
とを備えた排ガス還流制御装置における自己診断装置に
おいて、 前記駆動手段のダイヤフラムに悪影響を及ぼす温度に
なったことを検出する温度検出手段と、前記温度検出手
段により駆動手段のダイヤフラムに悪影響を及ぼす温度
になったことが検出されたときに、上記判定手段の判定
動作のみの禁止、又は制御手段による開閉手段の開閉動
作時間を長くする第2の制御手段とを備えた排ガス還流
制御装置における自己診断装置をその要旨とするもので
ある。
[作用] 温度検出手段は、開閉手段を駆動するための駆動手段
のダイヤフラムに悪影響を及ぼす温度になったことを検
出し、第2の制御手段は、温度検出手段によりダイヤフ
ラムに悪影響を及ぼす温度になったときに、上記判定手
段の判定動作のみの禁止、又は制御手段による開閉手段
の開閉動作時間を長くする。その結果、低温によるダイ
ヤフラムの硬化に基因する排ガス還流制御装置の異常の
誤検知が防止される。
[実施例] 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って
説明する。
第1図に示すように、6気筒内燃機関1には吸気管2
と排気管3が接続されている。吸気管2には吸気圧を検
出する運転状態検出手段としての吸気圧センサ4と、ス
ロットルバルブ5の開度を検出するスロットルポジショ
ンセンサ6と、吸入空気温度を検出する温度検出手段と
しての吸気温センサ7が設けられている。さらに、吸気
管2における各気筒への分岐管2aには電磁作動式の燃料
噴射弁8が設けられている。
内燃機関1には冷却水温を検出する水温センサ9が設
けられている。又、ディストリビュータ10の内部には機
関回転数と燃料噴射時期を示す信号と、気筒判別信号を
出力する回転センサ11が設けられている。
吸気管2と排気管3との間には還流管12が設けられ、
当該還流管12にて排ガス還流路が形成されている。その
還流管12の途中には開閉手段としてのバキュームサーボ
型のEGRバルブ13が設けられている。このEGRバルブ13を
制御する制御管路14にはEGRバルブ13の開度を決定する
駆動手段としてのEGRモジュレータ15と排ガスの還流を
行なうか否かの切替えを行なう電磁弁16が配置されてい
る。
即ち、第2図に示すように、EGRバルブ13のダイヤフ
ラム室13aと吸気管2との間を繋ぐ制御管路14には電磁
弁16が配置されるとともに、EGRモジュレータ15のダイ
ヤフラム室15aと接続されている。そして、電磁弁16は
制御手段、判定手段及び第2の制御手段としての制御回
路17にて駆動され、例えば冷間時、アイドル時、高負荷
時にはEGRモジュレータ15のダイヤフラム室15aへ大気圧
が通ずるように動作してフィルタ15bを介してEGRバルブ
13のダイヤフラム室13aが大気圧となり、EGRバルブ13の
バネ13bによりEGRバルブ13が閉じ排ガスの還流は行なわ
れない。又、排ガスの還流時には電磁弁16が吸気管2の
スロットルバルブ5付近の負圧をEGRモジュータ15のダ
イヤフラム室15aへ印加するように作動し、その負圧がE
GRバルブ13のダイヤフラム室13aに印加され、EGRバルブ
13が開く。
運転席のインストルメントパネルには排ガス還流制御
装置の異常を知らせる警告手段としての警報ランプ18が
設けられている。
第3図には電気回路図を示す。
制御回路17はマイクロコンピュータを中心に構成さ
れ、マイクロプロセッシングユニット(以下、MPUとい
う)19はリードオンリメモリ(ROM)20に記憶された制
御プログラムに従い排ガス還流制御装置の自己診断を含
む各種演算処理を実行する。ROM20には演算に使用され
るマップデータ等が予め記憶されている。ランダムアク
セスメモリ(RAM)21はキースイッチのオフ後も記憶内
容を保持する不揮発性メモリが使用されている。
MPU19は割込み制御部22からの割込信号を入力する。A
/D変換部23は前記吸気圧センサ4、水温センサ9、吸気
温センサ7、スロットルポジションセンサ6からの検出
信号(アナログ信号)を入力しデジタル信号に変換す
る。カウンタ部24は回転センサ11からの回転角信号をカ
ウントしエンジン回転速度を算出する。
電磁弁16及び警報ランプ18とは出力ポート25を介して
接続されている。又、燃料噴射時間制御用カウンタユニ
ット26はレジスタを含み燃料噴射量(時間)の制御信号
を出力するためのものであって、MPU19からの燃料噴射
量データに基づいて燃料噴射弁8の開弁時間を制御する
制御パルス信号のデューティ比を決定し、噴射量制御信
号を出力する。尚、燃料噴射時間制御用カウンタユニッ
ト26から出力される噴射量制御信号は電力増幅器27を介
して各気筒毎の燃料噴射弁8に印加される。
ここで、排ガス還流制御装置の動作について簡単に説
明しておくと、ROM20には排ガス還流制御を行なう作動
領域か否かのマップが記憶され、このマップは吸気圧と
機関回転数とをパラメータとするものであって、MPU19
はこのマップに基づいて現吸気圧と機関回転数の検出値
で排ガス還流制御作動可能領域か否かの判定を行なう。
そして、MPU19は作動可能領域であると判断すると、電
磁弁16を励磁して吸気管2の負圧をEGRモジュレータ15
に印加し、EGRバルブ13を開弁動作させることにより排
ガスを吸入管2へ還流させる。
次に、所定のタイミングで行なわれる自己診断の動作
について第4図に基づき説明する。
MUP19はステップ100で吸気温センサ7による吸気温が
0℃以上か否かを判断する。そして、MPU19は吸気温が
0℃未満の場合は以下の自己診断処理動作を行なわな
い。
MPU19はステップ100で吸気温が0℃以上であれば、ス
テップ101で前述したように現吸気圧と機関回転数とか
らマップにより排ガス還流制御の作動可能領域内である
か否かの判断を行ない、領域内であれば、ステップ102
で機関回転数NEの所定時間当たりの偏差ΔNEを求め、ス
テップ103でスロットル開度TAの所定時間当たりの偏差
ΔTAを求める。そして、MPU19はステップ104でΔNE及び
ΔTAが所定値α,β以下か否かの判断、即ち、定常運転
状態であるか否かを判断する。
MPU19は、ΔNE≦αかつΔTA≦βであると、ステップ1
05で排ガスを還流させたときの吸気圧を記憶し、これを
1秒続けて1秒間の吸気圧の平均値PONを求める。次
に、MPU19はステップ106で電磁弁16を消磁してEGRバル
ブ13を閉じて排ガスの還流を停止させる。そして、MPU1
9はステップ107で還流を行なわないときの吸気圧を記憶
し、これを1秒間続けて吸気圧の平均値POFFを求め
る。
次に、MPU19はステップ108で前記PONとPOFFの差Δ
P(=PON−POFF)を演算してステップ109でそのΔP
と所定値Tとを比較し、ΔP≧Tならば、排ガス還流制
御装置が正常と判断し、ΔP<Tならば、排ガス還流制
御装置が異常と判断してステップ110で警報ランプ18を
点灯させるとともに、それをRAM21に記憶させる。
このように本実施例においては、吸気温センサ7にて
EGRバルブ13及びモジュレータ15のダイヤフラムに悪影
響を及ぼす所定温度(0℃)未満のときには自己診断の
判定動作を禁止するようにした。従って、EGRバルブ13
やモジュレータ15のゴム系材料よりなるダイヤフラム
は、低温では硬化し排ガス還流制御装置の応答も悪化し
てしまい自己診断の際にはEGRバルブ13の開動作及び閉
動作を行なっても運転状態(吸気圧等)の差が検出され
ず、正常であるにも拘らず異常有りと判定してしまい誤
判定する虞があったが、そのような誤検出を未然に防止
することができる。その結果、誤判定を防止して確実に
自己診断を行なうことができることとなる。
[第2実施例] この発明の第2実施例を説明する。
本実施例においては、その機械的及び電気的構成は前
記第1図〜第3図に示したものと同様であり、自己診断
の動作のみが異なっている。
この動作を第5図に基づいて説明する。
まず、MPU19はステップ200で現吸気圧と機関回転数か
らマップにより排ガス還流制御の作動可能領域内である
か否かの判断を行ない、領域内であれば、ステップ201,
202で機関回転数NEの所定時間当たりの偏差ΔNE、及び
スロットル開度TAの所定時間当たりの偏差ΔTAを求め
る。そして、MPU19はステップ203でΔNE及びΔTAが所定
値α,β以下か否かの判断(定常運転状態であるか否か
を判断)を行なう。
MPU19は、ΔNE≦αかつΔTA≦βであると、ステップ2
04で排ガスを還流させたときの1秒間の吸気圧の平均値
PONを求める。次に、MPU19はステップ205で吸気温セン
サ7による吸気温を読込み、ステップ206でROM20に記憶
した吸気温THAとオフ時間TOFFとのマップに基づき、そ
の温度THAに対応するオフ時間TOFF、即ち、排ガスの還
流を停止させる時間を算出する。このマップは吸気温TH
Aが低いほどオフ時間TOFFが長くなるように設定されて
いる。
次に、MPU19はステップ207で電磁弁16を消磁してEGR
バルブ13を閉じて排ガスの還流を停止させ、ステップ20
8で吸気温THAで決まった時間TOFFが経過した直後の還
流を行なわないときの1秒間の吸気圧の平均値POFFを
求める。MPU19はステップ209で前記PONとPOFFの差Δ
P(=PON−POFF)を演算してステップ210でそのΔP
と所定値Tとを比較し、ΔP≧Tならば、排ガス還流制
御装置が正常と判断し、ΔP<Tならば、排ガス還流制
御装置が異常と判断してステップ211で警報ランプ18を
点灯させるとともに、それをRAM21に記憶させる。
このように本実施例によれば、低温になるほど排ガス
還流制御装置の応答も悪化するが排ガスの還流停止時間
を吸気温度が低くなるほど長くして吸気圧を計測する時
点を遅らせることによりダイヤフラムを有するEGRバル
ブ13やモジュレータ15を確実に動作させ誤判定を未然に
防止することができる。その結果、誤判定を防止して確
実に自己診断を行なうことができる。
尚、この発明は上記第1及び第2実施例に限定される
ものではなく、例えば、ゴム製のダイヤフラムに悪影響
を及ぼす温度になったことを検出する温度検出手段とし
ては、吸気温センサ7の他にも、燃料の温度を検出する
燃料温度センサや外気の温度を検出する外気温センサを
使用してもよい。又、吸気圧センサ4以外にもO2センサ
により自己診断を行なってもよく、要は運転状態検出手
段は排ガスの還流を行なったときと行なわないときとで
変化するものであればよい。
[発明の効果] 以上詳述したようにこの発明によれば、いかなる温度
条件においても始動後における排ガス還流は確実に実行
しつつ、温度条件が駆動手段のダイヤフラムに悪影響を
及ぼす温度になったときには、自己診断動作のみを禁止
又は開閉手段の開閉動作時間を長くする制御により、誤
判定を防止して確実に排ガス還流制御装置を診断するこ
とができる優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本実施例の概略構成図、第2図はEGRバルブの
制御機構を説明するための図、第3図は電気回路図、第
4図は第1実施例の自己診断のためのフローチャート、
第5図は第2実施例の自己診断のためのフローチャー
ト、第6図はダイヤフラムの温度に対する硬度を示す
図、第7図はダイヤフラムの温度に対する応答時間を示
す図、第8図は電磁弁の制御に対する吸気圧力の変化を
示す図である。 1は内燃機関、4は運転状態検出手段としての吸気圧セ
ンサ、7は温度検出手段としての吸気温センサ、12は還
流管、13は開閉手段としてのEGRバルブ、15は駆動手段
としてのEGRモジュレータ、17は制御手段、判定手段及
び第2の制御手段としての制御回路、18は警告手段とし
ての警報ランプ。
フロントページの続き (72)発明者 木下 和紀 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−259149(JP,A) 実開 平1−166752(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の排ガスをダイヤフラム式の開閉
    手段を介して吸気管へ還流させる還流路と、 前記開閉手段を駆動するダイヤフラム式の駆動手段と、 同駆動手段に接続され、前記開閉手段を開閉制御する制
    御手段と、 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 前記制御手段により開閉手段が開動作及び閉動作してい
    るときに、前記運転状態検出手段による運転状態の差に
    より異常の有無を判定する判定手段と、 この判定手段にて異常有りと判定されたとき警告を行な
    う警告手段と を備えた排ガス還流制御装置における自己診断装置にお
    いて、 前記駆動手段のダイヤフラムに悪影響を及ぼす温度にな
    ったことを検出する温度検出手段と、 前記温度検出手段により駆動手段のダイヤフラムに悪影
    響を及ぼす温度になったことが検出されたときに、上記
    判定手段の判定動作のみの禁止、又は制御手段による開
    閉手段の開閉動作時間を長くする第2の制御手段と を備えたことを特徴とする排ガス還流制御装置における
    自己診断装置。
JP63286549A 1988-11-11 1988-11-11 排ガス還流制御装置における自己診断装置 Expired - Lifetime JP2591114B2 (ja)

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