JP2724000B2 - Ｅｇｒ装置の故障診断装置 - Google Patents
Ｅｇｒ装置の故障診断装置Info
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- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
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- F02M26/56—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves
-
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- F02M26/49—Detecting, diagnosing or indicating an abnormal function of the EGR system
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の排気再循環装置（以下EGR装置と
いう）の機能が正常動作しているか否かを診断するため
の装置に関する。
いう）の機能が正常動作しているか否かを診断するため
の装置に関する。
排気ガス中のチツ素酸化物（NOx）の有害性が一段と
強まり、自動車への排気規制も1990年度から0.4g/milの
制限値が施行される背景にある。
強まり、自動車への排気規制も1990年度から0.4g/milの
制限値が施行される背景にある。
こうした中で、NOxの低減策として排気再循環装置
（以下、EGR装置という）の手段が有効である事は既知
の所である。
（以下、EGR装置という）の手段が有効である事は既知
の所である。
しかし、このEGR装置の機能が故障或いは、故意に機
能を停止した場合、排気中のNOxが当然増大するが、こ
の現象は周囲から察知できないという、やつかいな局面
を持つている。
能を停止した場合、排気中のNOxが当然増大するが、こ
の現象は周囲から察知できないという、やつかいな局面
を持つている。
この不具合いを検知する手段としては、従来、デイー
ラ等でNOx濃度を計測する方法はあるが、この方法は排
気分析装置を必要とし、EGR装置の機能を簡便に診断で
きるものではなかつた。
ラ等でNOx濃度を計測する方法はあるが、この方法は排
気分析装置を必要とし、EGR装置の機能を簡便に診断で
きるものではなかつた。
また、このEGR装置を車載状態で診断する方法とし
て、特開昭62−282950号公報「EGR装置の故障診断装
置」に示されるようにEGR温度の変化と車輌の加速条件
との相関からEGR装置の機能診断を行なうものが発振さ
れている。
て、特開昭62−282950号公報「EGR装置の故障診断装
置」に示されるようにEGR温度の変化と車輌の加速条件
との相関からEGR装置の機能診断を行なうものが発振さ
れている。
しかし、この方法によれば、EGR装置の故障モード、
特に環流通路を開閉する弁体が開放のまま固着する故障
モード（オープンステイツク現象）に対しては診断でき
ないなどの問題があつた。
特に環流通路を開閉する弁体が開放のまま固着する故障
モード（オープンステイツク現象）に対しては診断でき
ないなどの問題があつた。
また、弁体に固着に対して弁体の位置を検出する手段
例えば、開閉スイツチあるいは位置センサ等を配設して
動作を監視する方法もあるが、高温，振動など環境条件
が厳しいため位置検出手段の信頼性，耐久性に問題があ
ると共に弁体と位置検出手段の継接が複雑化し高価なも
のとなるなどの問題を含んでいる。
例えば、開閉スイツチあるいは位置センサ等を配設して
動作を監視する方法もあるが、高温，振動など環境条件
が厳しいため位置検出手段の信頼性，耐久性に問題があ
ると共に弁体と位置検出手段の継接が複雑化し高価なも
のとなるなどの問題を含んでいる。
本発明の目的は、上記従来技術の欠点をなくし車載状
態の中で、EGR装置の動作機能をシステムの劣化を含め
て精度よく識別し、排気ガスの浄化機能の診断する装置
を提供することにある。
態の中で、EGR装置の動作機能をシステムの劣化を含め
て精度よく識別し、排気ガスの浄化機能の診断する装置
を提供することにある。
上記目的は、排気ガスの一部を吸気に再環流する通路
と前記通路の開閉を行う弁体と前記通路の流通ガスの温
度を計測する手段より成る内燃機関の排気再環流装置に
おいて、内燃機関の速度と負荷を検出する手段を備え、
前記機関速度と機関負荷から排気再環流率を判別し、前
記流通ガスの温度計測手段の検出温度が、機関速度と機
関負荷に基づき定められた比較基準値より大なる時、前
記排気再環流装置の開放固着故障と診断するものである
ことを特徴とする排気再環流装置の故障診断装置によっ
て達成できる。
と前記通路の開閉を行う弁体と前記通路の流通ガスの温
度を計測する手段より成る内燃機関の排気再環流装置に
おいて、内燃機関の速度と負荷を検出する手段を備え、
前記機関速度と機関負荷から排気再環流率を判別し、前
記流通ガスの温度計測手段の検出温度が、機関速度と機
関負荷に基づき定められた比較基準値より大なる時、前
記排気再環流装置の開放固着故障と診断するものである
ことを特徴とする排気再環流装置の故障診断装置によっ
て達成できる。
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第
１図は本発明の一実施例であるEGR装置の故障診断装置
のブロツク図であり、EGRバルブ６は機関１の排気管３
と吸気管２のそれぞれの一部からパイプ5,4で連通され
ている。このEGRバルブは、機関の運転状態に対応して
排気ガスの一部を吸気側へ環流し排気中のNOxを低減す
る作用させるためのものである。EGRの環流量は環流通
路の途中に設けられたEGRバルブの弁体７の移動量で制
限され、この移動量は、前記吸気管の上流に設けられた
絞り弁15により発生する出力源をトランスジユーサ16を
介して行なわれる様に構成されている。
１図は本発明の一実施例であるEGR装置の故障診断装置
のブロツク図であり、EGRバルブ６は機関１の排気管３
と吸気管２のそれぞれの一部からパイプ5,4で連通され
ている。このEGRバルブは、機関の運転状態に対応して
排気ガスの一部を吸気側へ環流し排気中のNOxを低減す
る作用させるためのものである。EGRの環流量は環流通
路の途中に設けられたEGRバルブの弁体７の移動量で制
限され、この移動量は、前記吸気管の上流に設けられた
絞り弁15により発生する出力源をトランスジユーサ16を
介して行なわれる様に構成されている。
図の中で該EGRバルブの下流側（弁体７に対して吸気
側に位置し、該弁体の近傍が望ましい）環流ガスの温度
を検出する温度センサ８（以下、TEGRセンサという）を
設けている。
側に位置し、該弁体の近傍が望ましい）環流ガスの温度
を検出する温度センサ８（以下、TEGRセンサという）を
設けている。
TEGRセンサの信号はモジユール９に内蔵されたシグナ
ルコンデイシヨナ10に接続され、この出力信号はコンピ
ユータ11に入力される。一方、該コンピユータには前記
した機関１の運転情報12〔例えば機関回転数（Ｎ），冷
却水温（TW），車速（VSP,電源電圧（VB），吸入空気量
（QA）ならびに、前記した絞り弁15に連動するアイドル
スイツチ（Idle SW），全開スイツチ（WOT SW）など〕
が併せて入力される。
ルコンデイシヨナ10に接続され、この出力信号はコンピ
ユータ11に入力される。一方、該コンピユータには前記
した機関１の運転情報12〔例えば機関回転数（Ｎ），冷
却水温（TW），車速（VSP,電源電圧（VB），吸入空気量
（QA）ならびに、前記した絞り弁15に連動するアイドル
スイツチ（Idle SW），全開スイツチ（WOT SW）など〕
が併せて入力される。
そして、該コンピユータからの出力は増幅器13を介し
て、表示装置14に接続されており、該機関状態に対応し
たEGR装置の診断情報を表示する様に成している。
て、表示装置14に接続されており、該機関状態に対応し
たEGR装置の診断情報を表示する様に成している。
第２図は内燃機関のEGR環流率（吸入空気量と排気還
流量の比率）を機関回転数と機関負荷との関係の一例を
示すものである。
流量の比率）を機関回転数と機関負荷との関係の一例を
示すものである。
環流率を高い領域から各々、A,B,C,D,Eの順に分けら
れ、一般的に機関から排出されるNOxが多く形成する運
転領域に対しEGR率を多くしてNOx形成を抑制する手段を
採つているのは周知の通りである。このEGR率の大小は
前記したEGR環流ガスの温度と強い相関を持ち、EGR率が
高い時には環流ガスの温度も高くなる現象となる。
れ、一般的に機関から排出されるNOxが多く形成する運
転領域に対しEGR率を多くしてNOx形成を抑制する手段を
採つているのは周知の通りである。このEGR率の大小は
前記したEGR環流ガスの温度と強い相関を持ち、EGR率が
高い時には環流ガスの温度も高くなる現象となる。
第３図は、上記した第１図，第２図の一実施例の装置
において実験を行なつた機関の運転状態とEGR装置の動
作を示すタイムチヤートの一列を示したものである。４
本のチヤートは下から車速，エンジンスピード，環流ガ
スの温度（前記TEGRセンサ８の信号）、そして、コント
ロール圧（前記トランジユーサ16の信号）を示す。
において実験を行なつた機関の運転状態とEGR装置の動
作を示すタイムチヤートの一列を示したものである。４
本のチヤートは下から車速，エンジンスピード，環流ガ
スの温度（前記TEGRセンサ８の信号）、そして、コント
ロール圧（前記トランジユーサ16の信号）を示す。
この図からEGRの環流ガス温度TEGRは、機関の運転状
態に依存したコントロール圧入の変化に対応して変化す
ることが検証された。
態に依存したコントロール圧入の変化に対応して変化す
ることが検証された。
又、車速・機関回転数と環流ガスの温度について観る
と、ほぼ追従したモードを呈すると共に、特に車速変化
（ΔVSP/t5m）に遅れ時間を有して還流ガスの温度が追
述する事も確認し、又、コントロール圧の変化に対する
還流ガス温度の変化にαなる時間を持つていることも判
明した。
と、ほぼ追従したモードを呈すると共に、特に車速変化
（ΔVSP/t5m）に遅れ時間を有して還流ガスの温度が追
述する事も確認し、又、コントロール圧の変化に対する
還流ガス温度の変化にαなる時間を持つていることも判
明した。
これらの結果から、機関の運転条件に対応したEGR環
流ガスの温度を監視することによりEGR装置の故障診断
を可能にしたことは前記、特開昭62−282950号，実願昭
61−185456号公報等で詳しく開示している。
流ガスの温度を監視することによりEGR装置の故障診断
を可能にしたことは前記、特開昭62−282950号，実願昭
61−185456号公報等で詳しく開示している。
第４図は第１図に示すEGR装置のオープンステイツク
故障に対する診断を行なうフローチヤートであり、定時
間処理（タスク80ms）で行なう実施例について詳細に説
明する。
故障に対する診断を行なうフローチヤートであり、定時
間処理（タスク80ms）で行なう実施例について詳細に説
明する。
ステツプ100の時間処理が入ると先ずステツプ300でオ
ープンステイツクフラグが立つているか否かを判定し、
YESの時ステツプ307に移り警報ランプの点灯処理を行な
い第１図に示す表示装置14を駆動する。一方、ステツプ
300の結果がNOの場合、ステツプ301に移る。
ープンステイツクフラグが立つているか否かを判定し、
YESの時ステツプ307に移り警報ランプの点灯処理を行な
い第１図に示す表示装置14を駆動する。一方、ステツプ
300の結果がNOの場合、ステツプ301に移る。
ステツプ301では診断処理を行なうに適切な機関条件
か否を判定するため電源電圧VBが所望値VB10（例えば10
V以上）で兼つ、機関温度TWが所望値TW90（例えば冷却
水温60℃）以上か否かを判別する。ここで、TW＜TW90、
又はVB＜VB10の時は診断条件外としてステツプ130に移
り、次の診断処理時間を待つ。一方、VB≧VB10で兼つ、
TW≧TEW90の条件を満たした時はステツプ302に移りEGR
装置の故障診断処理を開始する。
か否を判定するため電源電圧VBが所望値VB10（例えば10
V以上）で兼つ、機関温度TWが所望値TW90（例えば冷却
水温60℃）以上か否かを判別する。ここで、TW＜TW90、
又はVB＜VB10の時は診断条件外としてステツプ130に移
り、次の診断処理時間を待つ。一方、VB≧VB10で兼つ、
TW≧TEW90の条件を満たした時はステツプ302に移りEGR
装置の故障診断処理を開始する。
ステツプ302では前記第２図で記述した機関回転数と
機関負荷から定めるEGR率の領域判定を行なう。ここ
で、領域が第２図で言うA,B,C,Dの場合はステツプ303に
移り、前記した機関運転条件と環流ガスの温度との関係
から能動条件下に於けるEGR機能動作の診断処理を行な
つた後、ステツプ130に移る。このステツプ303の診断ル
ーチンは例えば、特開昭62−282950号に公示したもので
ある。
機関負荷から定めるEGR率の領域判定を行なう。ここ
で、領域が第２図で言うA,B,C,Dの場合はステツプ303に
移り、前記した機関運転条件と環流ガスの温度との関係
から能動条件下に於けるEGR機能動作の診断処理を行な
つた後、ステツプ130に移る。このステツプ303の診断ル
ーチンは例えば、特開昭62−282950号に公示したもので
ある。
ステツプ302の結果が第２図に示す領域Ｅの時はステ
ツプ304に移り環流ガスの温度TEGRを取り込んだ後、ス
テツプ305に移る。
ツプ304に移り環流ガスの温度TEGRを取り込んだ後、ス
テツプ305に移る。
ステツプ305では予め定めた第１の比較基準値ＴEGR
とステツプ304で取り込んだ温度TEGRとを比較し、TEGR
＜ＴEGRの時はEGR装置の故障は無いとしてステツプ13
0に移り次の時間処理要求を待つ。
とステツプ304で取り込んだ温度TEGRとを比較し、TEGR
＜ＴEGRの時はEGR装置の故障は無いとしてステツプ13
0に移り次の時間処理要求を待つ。
ステツプ305の結果がTEGR≧EGRなる時はステツプ30
6に移る。ステツプ306ではEGR装置にオープンステイツ
ク異常と判定し、先ずフラグをセツトし、メモリーにス
トア処理した後ステツプ307に移る。ここで、ストアさ
れたオープンステイツクフラグは、図示しないクリア処
理（例えばメモリ電源解除処理）を行なうまで保持し、
EGR装置の故障に対する修理を完了した時にクリア処理
を実施する様になす。
6に移る。ステツプ306ではEGR装置にオープンステイツ
ク異常と判定し、先ずフラグをセツトし、メモリーにス
トア処理した後ステツプ307に移る。ここで、ストアさ
れたオープンステイツクフラグは、図示しないクリア処
理（例えばメモリ電源解除処理）を行なうまで保持し、
EGR装置の故障に対する修理を完了した時にクリア処理
を実施する様になす。
ステツプ307では先に記述した如く警報ランプの点灯
処理を実施し運転者にEGR装置の故障を表示した後、ス
テツプ130に移るように構成する。
処理を実施し運転者にEGR装置の故障を表示した後、ス
テツプ130に移るように構成する。
以上、説明したように本発明実施例によればEGR装置
の機能をシステムの系統故障として適確に検出できると
共に、特にEGR率の領域を分別したことによりEGR装置の
弁体に対するオーブンステイツク故障を確実に検出でき
る効果がある。
の機能をシステムの系統故障として適確に検出できると
共に、特にEGR率の領域を分別したことによりEGR装置の
弁体に対するオーブンステイツク故障を確実に検出でき
る効果がある。
尚、説明においては、第１の比較基準値をＴEGRと
して表現したが、機関回転数と機関負荷から定める複数
込の基準値を持つたものでも同様の機能並びに、効果を
得ることができる。
して表現したが、機関回転数と機関負荷から定める複数
込の基準値を持つたものでも同様の機能並びに、効果を
得ることができる。
又、前記比較基準値に対して、図示しない、外気温の
要素を加減算する手段を講じたものであつても同様の機
能を保有することができる。
要素を加減算する手段を講じたものであつても同様の機
能を保有することができる。
本発明によれば、EGR装置のシステム全体の機能動作
の診断に対してEGR通路の環流ガスの流れを温度の反復
動作として監視することで実現できるので、EGR装置を
強制的に付勢する手段を用いる必要もなく、電気式EGR
装置，機械式EGR装置など、EGRの制御手段、或いは対象
機関毎の差異とは無関係にEGR装置の故障，劣化等を診
断することができる効果がある。
の診断に対してEGR通路の環流ガスの流れを温度の反復
動作として監視することで実現できるので、EGR装置を
強制的に付勢する手段を用いる必要もなく、電気式EGR
装置，機械式EGR装置など、EGRの制御手段、或いは対象
機関毎の差異とは無関係にEGR装置の故障，劣化等を診
断することができる効果がある。
また、実車輌状態兼つ、運転者が意識しない状態でEG
R装置機能のセルフチエツクが実行されるので運転者に
対する不安感，緊張感を与えることもない。
R装置機能のセルフチエツクが実行されるので運転者に
対する不安感，緊張感を与えることもない。
また、本発明によれば、EGR系統の全ての関連機器の
故障も前記いた環流ガスの温度として代表させて監視す
ることにより、系統故障時におけるNOx悪化を運転者に
告知して、対応処理を講じさせることができ、大気汚染
要素の排除をする上で有効に活用できるなどの効果があ
る。
故障も前記いた環流ガスの温度として代表させて監視す
ることにより、系統故障時におけるNOx悪化を運転者に
告知して、対応処理を講じさせることができ、大気汚染
要素の排除をする上で有効に活用できるなどの効果があ
る。
第１図は本発明の一実施例を示すEGR装置の故障診断装
置のブロツク図、第２図は機関のEGR率の領域分布図、
第３図は第１図に示す実施例における実機関での動作関
係図、第４図は第１図に示す実施例の制御フローチヤー
ト図である。 １……機関、６……EGRバルブ、８……温度センサ、９
……モジユール、12……運転情報、14……表示装置、T
EGR……EGRのガス温度、ＴEGR……基準温度。
置のブロツク図、第２図は機関のEGR率の領域分布図、
第３図は第１図に示す実施例における実機関での動作関
係図、第４図は第１図に示す実施例の制御フローチヤー
ト図である。 １……機関、６……EGRバルブ、８……温度センサ、９
……モジユール、12……運転情報、14……表示装置、T
EGR……EGRのガス温度、ＴEGR……基準温度。
Claims (2)
- 【請求項１】排気ガスの一部を吸気に再環流する通路と
前記通路の開閉を行う弁体と前記通路の流通ガスの温度
を計測する手段より成る内燃機関の排気再環流装置にお
いて、内燃機関の速度と負荷を検出する手段を備え、前
記機関速度と機関負荷から排気再環流率を判別し、前記
流通ガスの温度計測手段の検出温度が、機関速度と機関
負荷に基づき定められた比較基準値より大なる時、前記
排気再環流装置の開放固着故障と診断するものであるこ
とを特徴とする排気再環流装置の故障診断装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の排気再環流装
置の故障診断装置において、内燃機関の外気の温度を検
出する手段を設け、検出した外気温度に基づいて、前記
比較基準値を修正することを特徴とする排気再環流装置
の故障診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1275882A JP2724000B2 (ja) | 1989-10-25 | 1989-10-25 | Ｅｇｒ装置の故障診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1275882A JP2724000B2 (ja) | 1989-10-25 | 1989-10-25 | Ｅｇｒ装置の故障診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03138444A JPH03138444A (ja) | 1991-06-12 |
| JP2724000B2 true JP2724000B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=17561751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1275882A Expired - Fee Related JP2724000B2 (ja) | 1989-10-25 | 1989-10-25 | Ｅｇｒ装置の故障診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2724000B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9334819B2 (en) | 2013-06-17 | 2016-05-10 | Hyundai Motor Company | Method for diagnosing EGR system and method for controlling fuel injection using the same |
| US9389144B2 (en) | 2013-06-13 | 2016-07-12 | Hyundai Motor Company | Method for diagnosing EGR system |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5271370A (en) * | 1991-07-31 | 1993-12-21 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Emulsion fuel engine |
| US5243949A (en) * | 1991-08-22 | 1993-09-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Diagnostic device for exhaust gas recirculation device |
| AU2005334251B2 (en) * | 2005-07-11 | 2012-04-19 | Mack Trucks, Inc. | Engine and method of maintaining engine exhaust temperature |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63198764A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-17 | Toyota Motor Corp | 車輌用内燃機関の排気ガス再循環装置のダイアグノ−シス装置 |
-
1989
- 1989-10-25 JP JP1275882A patent/JP2724000B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9389144B2 (en) | 2013-06-13 | 2016-07-12 | Hyundai Motor Company | Method for diagnosing EGR system |
| US9334819B2 (en) | 2013-06-17 | 2016-05-10 | Hyundai Motor Company | Method for diagnosing EGR system and method for controlling fuel injection using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03138444A (ja) | 1991-06-12 |
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