JP2870349B2 - 内燃機関の排気ガス再循環装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の排気ガス再循
環装置に係り、特に負圧駆動されるダイアフラム式の制
御弁を排気還流通路中に有し、接点式弁開度センサの検
出結果を基に制御弁に供給する負圧をフィードバック制
御して再循環される排気ガス量を制御する内燃機関の排
気ガス再循環装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の排気エミッションを向上させ
る有効な手段として、従来より排気ガスを吸気通路内に
再循環させる手段が知られており、かかる処理を実現す
べく排気通路と吸気通路とを排気還流通路で連通した内
燃機関が広く普及している。

【０００３】すなわち、内燃機関においては混合気が燃
料リーンとなり、過剰酸素を含む状況では、排気ガス中
に多量の窒素酸化物ＮＯｘが含有されることが知られて
いる。この場合、燃焼室内における燃焼速度が早いほ
ど、また燃焼温度が高いほど多量のＮＯｘが発生する。
従って、燃焼速度を遅く、また燃焼温度を低くすること
ができれば、ＮＯｘの排出量を低減することが可能であ
る。

【０００４】ところで、内燃機関から排出される排気ガ
ス中には、上記したＮＯｘの他にも、水蒸気（Ｈ₂ Ｏ）
や二酸化炭素（ＣＯ₂ ）のような不活性ガスが多量に含
まれている。このため、排気ガスは空気に比べて安定
で、自ら燃焼して熱源となることがない。

【０００５】従って、排気ガスを混合気の一部として含
有させた場合、燃焼室内における燃焼速度及び燃焼温度
は共に低下することになり、排気ガスに含有されるＮＯ
ｘ量は著しく低減されることとなる。上記した排気ガス
再循環装置は、燃焼速度や燃焼温度と生成されるＮＯｘ
量とのかかる特性に鑑みたものである。

【０００６】一方、内燃機関に供給される混合気中に過
剰な排気ガスが還流されると、燃焼室内における燃焼速
度が不当に鈍化して出力特性が悪化することになる。ま
た、過剰な排気ガスの混入は、燃焼温度の不当な低下を
招き、ＣＯやＨＣ等の未燃成分の生成を促進させること
になる。

【０００７】このため、排気ガスの再循環装置において
は、還流させる排気ガス量を精度良く所望の流量に制御
し得ることが要求され、一般に排気還流通路中にその導
通を制御する排気還流制御弁を設け、かつその制御弁を
フィードバック制御して要求される精度を確保する手法
が用いられている。

【０００８】また、かかる排気ガス再循環装置において
は、排気ガスの還流流量を制御するシステムの異常を確
実に検出し得ることが重要である。予定した還流流量が
得られない場合は大幅な排気エミッションの悪化をもた
らすからである。

【０００９】特開昭６１−８１５６７号公報は、かかる
要求に応える異常検出機構を備える内燃機関の排気ガス
再循環装置を開示している。この装置は、排気還流制御
弁の開度をフィードバック制御すると共に、所定時間内
にその開度が目標開度を中心として過大から過少へ、ま
たは過少から過大へと反転する回数をカウントし、その
反転回数を基に正常・異常の判定を行うものである。

【００１０】すなわち、システムが正常に機能していれ
ば、排気還流制御弁の開度はフィードバック中心に対し
て過大・過少を繰り返し、所定時間内に適当な反転数が
カウントされるはずであり、一方、システムに異常が生
じている場合は、その反転数が極端に低下することを利
用したものである。

【００１１】かかる構成によれば、内燃機関の動作中、
原則として常時異常判定を実行することができ、装置に
異常が発生した場合には、速やかにその異常を検出する
ことが可能である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置は、排気還流制御弁の反転回数を所定の判定値
と比較して、その値が判定値に達しない場合を一律に異
常として捕らえる構成である。従って、システムに本質
的な異常が発生した場合に確実に異常として検出するこ
とができる反面、システムの経時変化による特性変化を
異常として検出してしまうおそれがあった。

【００１３】すなわち、一般に排気還流制御弁のフィー
ドバック制御系を構成する為に設置される弁開度センサ
は、コスト上の制限等の理由で接触式センサが用いられ
る。また、排気還流制御弁においては、その構成上、多
くの場合付勢用のスプリングが用いられる。これら接触
式センサやスプリングは、繰り返し摺動され、または伸
縮されると、少なからずその特性を変化させる。

【００１４】このため、排気ガス再循環装置の動作特性
は経時的に大きく変化する場合があり、上記従来の装置
の如く所定の判定値との比較によって一律に判断する装
置においては、その経時変化を異常として判定してしま
う場合があるという問題を有していた。

【００１５】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
あり、排気還流制御弁の実開度と要求開度との差を監視
し、その差が小さい間は経時変化として認識し、所定水
準を越える大幅な差が生じたときにだけ装置の異常とし
て捕らえることにより上記の課題を解決する内燃機関の
排気ガス再循環装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】図１は、上記の目的を達
成する内燃機関の排気ガス再循環装置の原理構成図を示
す。すなわち、上記の目的は図１に示す如く、内燃機関
の排気通路と吸気通路とを連通する排気還流通路１の途
中に、供給される負圧に応じた開度を示すダイアフラム
式排気還流制御弁２を備えると共に、該排気還流制御弁
２の開度を検出する接点式弁開度センサ３を有し、該接
点式弁開度センサ３の検出信号を基に前記排気還流制御
弁２に供給する負圧をフィードバック制御することによ
り排気ガスの還流流量を制御する内燃機関の排気ガス再
循環装置において、前記内燃機関の運転状態を検出する
運転状態検出手段４と、内燃機関の運転状態に対応して
設定すべき前記排気還流制御弁の弁開度情報を有し、前
記運転状態検出手段の検出結果に基づいて前記排気還流
制御弁に供給すべき負圧を設定する負圧設定手段５と、
前記接点式弁開度センサにより測定された前記排気還流
制御弁の開度と、前記負圧設定手段が負圧設定の基礎と
した弁開度情報とを比較して、前記排気還流制御弁の実
開度と要求される弁開度との差を検出する開度差検出手
段６と、該開度差検出手段により所定水準を越える開度
差が検出された場合に、装置に異常が生じたと判定する
異常判定手段７とを有する内燃機関の排気ガス再循環装
置により達成される。

【００１７】

【作用】本発明に係る内燃機関の排気ガス再循環装置に
おいて、前記負圧設定手段５は、前記運転状態検出手段
４の検出結果に基づいて、前記車両の運転状態に応じた
理論的に最適な弁開度が達成されるべき負圧を設定す
る。

【００１８】従って、前記排気還流制御弁２が、供給さ
れた負圧に応じた弁開度を実現し、かつ前記弁開度セン
サ３が現実の弁開度に応じた検出信号を出力した場合、
前記開度差検出手段６には、前記負圧設定手段５及び前
記弁開度センサ３から共に、理論的に最適な弁開度に相
当する信号が供給される。

【００１９】一方、前記排気還流制御弁２の動作特性が
変動し、または前記弁開度センサ３の出力特性が変動し
た場合、前記開度差検出手段６には、前記負圧設定手段
５からは理論的に最適な弁解度に相当する信号が、前記
弁開度センサ３からは前記排気還流制御弁２の特性変化
及び前記弁開度センサ３自身の特性変化の重畳された信
号が供給される。

【００２０】この場合、前記開度差検出手段６に供給さ
れる信号の差は、直接前記排気還流制御弁２及び前記弁
開度センサ３の特性変化の状態を表す。また、かかる特
性変化が経時変化に起因する場合、２つの信号の差は小
さなステップで徐々に成長し、装置としての本質的異常
に起因する場合は大きなステップで急激に変動する。従
って、前記開度差検出手段６の検出結果を監視する前記
異常判定手段７では、装置の経時的変化と本質的異常と
を別個に捕らえることが可能である。

【００２１】

【実施例】図２は、本発明の一実施例である内燃機関の
排気ガス再循環装置の構成図を示す。以下、同図を参照
して本実施例装置の構成及び動作について詳細に説明す
るが、それに先立って図３を参照して、排気ガス再循環
装置（ＥＧＲ装置）の概要について簡単に説明する。

【００２２】図３中、符号１１は内燃機関を示す。内燃
機関１１の吸気ポートは、吸気バルブ１２を介して吸気
通路１３と連通している。また、その排気ポートは、吸
気バルブ１４を介して排気通路１５と連通している。

【００２３】また、内燃機関１１の燃焼室１６内には、
ピストン１７が配設されている。このピストン１７は、
コンロッド１８により、図示されないクランクシャフト
に連結されている。このため、燃焼室１６内での爆発力
はクランクシャフトで回転力に変換されて取り出され
る。

【００２４】排気通路１５は、排気ガス中のＮＯｘ、Ｈ
Ｃ、ＣＯといった酸化物、及び未燃成分を浄化する三元
触媒コンバータ１９に連通している。この触媒コンバー
タ１９は、理想空燃比の燃料が燃焼した場合に最も効率
良く上記の未燃成分等を浄化する特性を有している。

【００２５】また、排気通路１５中、内燃機関１１と触
媒コンバータ１９との間には、排気還流通路２０が連通
している。また、排気還流通路２０の他方の端部は、吸
気通路１３に連通している。更に、この排気還流通路２
０の途中には、排気還流制御弁（ＥＧＲ弁）２１が設け
られており、これにより通路２０の導通が制御される。

【００２６】ＥＧＲ弁２１は、ダイアフラム２１ａ、ス
プリング２１ｂ、弁体２１ｃで構成される。ダイアフラ
ム２１ａは、ＥＧＲ弁２１内部を２つの空間に仕切り、
スプリング２１ｂにより常に下向きに付勢されている。
また、弁体２１ｃはダイアフラム２１ａに固定されてお
り、通常の状態においては、排気還流通路２０の導通を
遮断するように作用する。

【００２７】ダイアフラム２１ａの上部空間は、負圧通
路２２ａを介して電磁弁２３に連通している。この電磁
弁２３は、フィルタ２３ａ、大気孔２３ｂ、切替弁２３
ｃ、スプリング２３ｄ、ソレノイド２３ｅ、負圧孔２３
ｆで構成されている。ここで、フィルタ２３ａと大気孔
２３ｂとは互いに連通しており、大気孔２３ｂの内部は
常に大気圧に保たれている。

【００２８】また、切替弁２３ｃは、大気孔２３ｂまた
は負圧孔２３ｆの何れかを閉塞するように動作し、ソレ
ノイド２３ｅが通電されていない場合にはスプリング２
３ｄの作用で負圧孔２３ｆを閉塞するように作用する。
そして、ソレノイド２３ｅに所定の電流が通電される
と、発生する電磁力に従って大気孔２３ｂを閉塞するよ
うに変位する。

【００２９】ところで、この負圧孔２３ｆは負圧通路２
２ｂを介して内燃機関１１の吸気通路１３と連通してい
る。従って、内燃機関１１が運転している間は、吸気通
路１３内に発生する吸気負圧が電磁弁２３の負圧孔２３
ｆまで伝えられることになる。

【００３０】従って、ソレノイド２３ｅへの通電をオン
として切替弁２３ｄにより大気孔２３ｂを閉塞した状態
とすれば、負圧通路２２ａには内燃機関１１の吸気負圧
が導かれ、ＥＧＲ弁２１のダイアフラム２１ａには、ス
プリング２１ｂの付勢力に抗う方向（図３中上向き）の
力が作用する。

【００３１】また、ソレノイド２３ｅへの通電をオフと
して切替弁２３ｃを負圧孔２３ｆを閉塞するように変位
させると、負圧通路２２ａの内圧はフィルタ２３ａを介
して大気に開放され、ＥＧＲ弁２１のダイアフラム２１
ａには、スプリング２１ｂの付勢力のみが加わった状態
となる。

【００３２】従って、ソレノイド２３ｅへの通電を適宜
オン・オフすることによって、ダイアフラム２１ａに対
してスプリング２１ｂの付勢力に抗う方向の力を適宜作
用させることができ、特に、ソレノイド２３ｅへの通電
をデューティ制御する場合には、任意の負圧をダイアフ
ラム２１ａ上に導くことができる。

【００３３】ところで、本実施例装置のＥＧＲ弁２１ｂ
は、弁開度センサ２４を備えている。この弁開度センサ
２４は、後述の如く接触式の弁開度センサで、ダイアフ
ラム２１ａの変位に応じた、すなわち弁体２１ｃの弁開
度に応じた信号を発生する。従って、弁開度センサ２４
の出力信号を基に電磁弁２３のソレノイド２３ｅを適当
なデューティ比で駆動することとすれば、ＥＧＲ弁２１
の弁開度を高精度にフィードバック制御することが可能
である。

【００３４】かかる構成のＥＧＲ装置において、内燃機
関１１の動作中にＥＧＲ弁２１が開弁されると、内燃機
関１１の吸気通路１３と排気通路１５とが、排気還流通
路２０を介して導通した状態となる。このため、内燃機
関１１で発生した吸気負圧の一部が排気通路１５へ導か
れ、排気通路１５中の排気ガスが排気還流通路２０を通
って吸気通路１３内へと吸入される。

【００３５】そして、このように排気ガスの還流が行わ
れた場合、燃焼室１６に供給される混合気中には、排気
ガス中に含まれるＣＯ₂ やＨ₂ Ｏ等の不活性ガスが混入
する。この結果、燃焼室１６内における混合気の燃焼速
度及び燃焼温度が低下し、排気ガス中のＮＯｘ含有量が
低下されることになる。

【００３６】この際、燃焼室１６内での燃焼速度や燃焼
温度が過度に低下すると、今度は排気ガス中のＣＯ，Ｈ
Ｃ濃度が過剰となり、排気エミッションが悪化する。つ
まり、良好な排気エミッションを確保するためには、燃
焼速度や燃焼温度を適値に制御する必要があり、ＥＧＲ
装置によってかかる要求を満たそうとする場合には、還
流される排気ガス量を精度良く制御する必要が生ずる。

【００３７】ところで、燃焼室１６内における混合気の
燃焼速度や燃焼温度は、内燃機関１１の運転状態、負荷
等によってある程度決まる値である。従って、それらを
適値とし得る排気ガス還流流量は、内燃機関１１の運転
状態等に対応して予め設定することが可能である。この
ため本実施例装置においては、かかる観点から設定した
マップを基に上記したＥＧＲ弁２１のフィードバック制
御を実行することとしている。

【００３８】以下、図２を参照して本実施例装置の要部
である異常検出機構の構成及び動作について、更に詳細
な説明を行う。尚、図２及び図３において同一の構成部
分については同一の符号を付している。この際、図２
中、電磁弁２３については理解の容易のため３方向弁の
記号を用いて表している。

【００３９】図２に示すように、本実施例装置の弁開度
センサ２４は、所定電圧の印加された抵抗体２４ａ，抵
抗体２４ａ上を摺動するブラシ２４ｂ，ブラシ２４ｂを
ＥＧＲ弁２１のダイアフラム２１ａと連結するシャフト
２４ｃとで構成される。

【００４０】すなわち、ブラシ２４ｂは、ダイアフラム
２１ａの上下動に伴って上下に変位する。この際、ブラ
シ２４ｂと抵抗体２４ａとは摺動し、両者の接触位置に
応じてブラシ２４ｂの電位が変動する。従って、ブラシ
２４ｂの電位を検出すれば、ダイアフラム２１ｂの変位
位置、すなわちＥＧＲ弁２１の弁開度を検知することが
できる。

【００４１】制御装置３０は、前記した運転状態検出手
段４，負圧設定手段５，開度差検出手段６及び異常判定
手段７を構成する本実施例装置の要部で、中央処理装置
（ＣＰＵ）３１，メモリ３２，出力ポート３３，入力ポ
ート３４及びそれらを互いに接続する共通バス３５を有
している。

【００４２】出力ポート３３は、各種センサ等から入力
されたデータに基づき、ＣＰＵ３１がメモリ３２内に格
納されるプログラムに従って演算した結果を出力するポ
ートであり、駆動回路３６を介して電磁弁２３のソレノ
イド２３ｅに接続されている。また、入力ポート３４
は、Ａ／Ｄコンバータを内蔵し、各種センサ等から供給
される検出信号をディジタル化して共通バスへと転送す
る。

【００４３】ここで、本実施例装置における入力ポート
３４には、上記した弁開度センサ２４の他、内燃機関１
１の運転状態を検出するセンサとして例えば冷却水温を
検出する水温センサ３７，吸入空気量を検出するエアフ
ロメータ３８，スロットル弁全閉を表すアイドルスイッ
チ３９及び機関回転数を表すクランク角センサ４０等が
接続されている。

【００４４】すなわち、制御装置３０は、水温センサ３
７やエアフロメータ３８等から供給される信号から内燃
機関１１の運転状態を検出し、その状態に適した排気ガ
スの還流流量を実現すべくソレノイド２３ｅをデューテ
ィ制御する。そして、その際に弁開度センサ２４から供
給される実開度検出信号に基づいて、実開度と設定開度
とを整合させるためデューティ比を補正して出力する。

【００４５】ところで、上記したように本実施例装置の
弁開度センサ２４は、ブラシ２４ｂが抵抗体２４ａ表面
を摺動する接触式のセンサである。従って、弁開度セン
サ２４の抵抗体２４ａは使用と共に摩耗し、弁開度セン
サ２４の出力特性は経時的な変化を示すことになる。

【００４６】従って、かかる特性を無視して制御を行う
場合は、排気ガスの還流流量の制御誤差が大きくなり、
所望の排気エミッションが確保できない事態に陥る場合
がある。更に、かかる特性を無視して、ＥＧＲ弁２１の
実開度と設定開度との差が所定の判定値を越えた場合に
異常と判定する装置においては、経時変化による特性変
化と本質的な異常とを区別することなく異常として捕ら
えざるを得ないという問題があった。

【００４７】そこで、本実施例装置においては、内燃機
関１１の運転状態に応じて設定されたデューティ比でソ
レノイド２３ｅを駆動すると共に、デューティ比演算の
基礎とした弁開度と、弁開度センサ２４ａから出力され
る検出信号とを比較して、その差が所定値に達しない場
合には経時変化として捕らえて学習補正し、かかる学習
補正にもかかわらずその差が所定値を越えて始めて異常
として判断することとした。

【００４８】すなわち、初期段階における制御装置３０
は、弁開度センサ２４の出力特性は所定のデューティ比
に対して図４中に実線で示す如く特性を示すものとして
記憶している。そして、経時変化によって同図中に一点
鎖線で示す如く出力特性が変化した場合には、その現象
を経時変化によるものとして捕らえ、かつその変化を学
習補正する。

【００４９】従って、弁開度センサ２４からの出力信号
が、経時変化によって徐々に変化するにすぎない場合に
は、ソレノイド２３ｅに供給する駆動信号のデューティ
比に対してほぼ正確な弁開度を確保することができ、更
に、異物の噛み込みや回路上の断線等の本質的異常が生
じた場合には、速やかにその現象を異常として捕らえる
ことができる。

【００５０】このように、本実施例装置によれば、接触
式弁開度センサ２４等の経時変化をＥＧＲ装置の本質的
異常とは別個に認識することができ、ＥＧＲ装置の異常
を誤判定することがない。

【００５１】ところで、本実施例装置の如くＥＧＲ弁２
１として負圧駆動によるダイアフラム式制御弁が用いら
れている場合、排気ガスの還流流量を変化させるべく駆
動信号のデューティ比を変更してから実際にＥＧＲ弁２
１が所望の弁開度に達するまでには相当の時間が必要と
される。

【００５２】これに対して、内燃機関の運転状態に併せ
て変動する駆動信号のデューティ比は、車両の走行条件
の変化と共に頻繁に、かつ大幅に変動する。従って、上
記実施例装置において特性評価のため比較されるＥＧＲ
弁２１の実開度と要求開度とは常時一致した値を示すわ
けではない。特に内燃機関１１の運転状態が過渡的に変
化する場合においては、装置の経時変化の影響とは無関
係に実開度と要求開度との間に差が生ずる場合がある。

【００５３】このため、上記実施例装置を何らの処置も
講じない状態で用いた場合、その学習補正の精度が悪化
し、更にはＥＧＲ装置の異常検出精度上問題となる場合
もある。この場合にいおて、上記の問題はＥＧＲ弁２１
の開度が頻繁に変化することに起因している。従って、
ＥＧＲ弁２１の弁開度を内燃機関１１の運転状態と切り
離して、その弁開度を一時的に定常状態に保持できれば
回避することが可能である。

【００５４】以下、本実施例装置において上記の問題を
解決すべく制御装置３０が実行する処理について、図５
に示すフローチャートに沿って説明する。

【００５５】図５に示す処理が起動すると、先ずステッ
プ１００において内燃機関１１が減速フューエルカット
中であるか否かを検出する。この減速フューエルカット
は、電子制御式燃料噴射装置を備える内燃機関１１にお
いて、アイドルスイッチ３９がオン、かつクランク角セ
ンサ４０が所定値を越える機関回転数を示す信号を発し
ている場合に、燃費向上のために実行される処理であ
る。

【００５６】アイドルスイッチ３９がオンとなるのはス
ロットルバルブが全閉となっている場合、すなわち運転
者に加速の意思がない場合であり、その際に内燃機関１
１がある程度の回転数で運転されていれば、燃料カット
によって機関が停止することもなく容易に燃費向上を図
ることができることに鑑みたものである。

【００５７】ところで、本ルーチンにおいて内燃機関１
１が減速フューエルカット中か否かを判別するのは、減
速フューエルカット中にＥＧＲ弁２１を強制的に定常状
態として、その間に実開度と要求開度との差をみるため
である。

【００５８】つまり、減速フューエルカットが実行され
ている場合は、内燃機関１１に燃料が供給されていない
ことから、ＥＧＲ弁２１の開度をどのように設定して
も、還流する排気ガスの影響で排気エミッションが悪化
することがない。従って、減速フューエルカット中にお
いてＥＧＲ弁２１を任意の要求開度とすべく制御して、
その間に実開度と要求開度とを比較することとすれば、
何らの悪影響を伴うことなく目的の処理を遂行し得るこ
とになる。

【００５９】従って、上記ステップ１００において“減
速フューエルカット中ではない”と判別された場合は、
ステップ１１０において後述するフラグｆに“０”をセ
ットする以外には何らの処理も実行せずに今回の処理を
終了する。そして、“減速フューエルカット中である”
と判別された場合は、所定の処理を実行すべくステップ
１２０へ進む。

【００６０】ステップ１２０では、減速フューエルカッ
トが検出された場合に設定すべき弁開度に対応するデュ
ーティ比Ｂを設定すると共に、弁開度設定中であること
を表すフラグｆに“１”をセットする。この場合、デュ
ーティ比Ｂは、ＥＧＲ弁２１を所定の弁開度とするため
にソレノイド２３ｅに供給すべき駆動信号のデューティ
比であり、本ステップを実行する際に設定すべき値とし
て予め設定されたデューティ比である。つまり、本ルー
チンにおいては、上記ステップ１００が前記した運転状
態検出手段４に、また上記ステップ１２０が前記した負
圧設定手段５に相当している。

【００６１】かかる設定が終了したら、続いてステップ
１３０へ進み、フラグｆに“１”がセットされてからの
経過時間が所定時間ｃに達したか否かの判別を行う。上
記したように本実施例装置は、ＥＧＲ弁２１として負圧
駆動によるダイアフラム式制御弁を用いており、所定の
開度を要求してからその開度が得られるまでにある程度
の時間を要するからである。

【００６２】従って、まだｔがｃに達していないと判別
された場合はそのまま今回の処理を終了し、以後ステッ
プ１３０においてｔ≧ｃと判別されるまで上記ステップ
１００〜１３０の処理を繰り返し実行する。そして、所
定時間ｃの間減速フューエルカットが続行され、ｔ≧ｃ
が成立した場合はステップ１４０へ進む。

【００６３】ステップ１４０では、弁開度センサ２４の
出力信号に基づいてＥＧＲ弁２１の実開度Ｄを検出する
と共に、ＥＧＲ弁２１の強制開弁処理を終了すべくソレ
ノイド２３ｅ駆動信号のデューティ比を０に設定し、か
つ上記のフラグｆに“０”をセットする。

【００６４】そして、ステップ１５０において、ソレノ
イド２３ｅに供給した信号のデューティ比Ｂと検出した
実開度Ｄとの関係が、上記図４に示す関係に照らして正
常な領域であるか否かの判別を行い、正常な領域内であ
ると判別された場合はステップ１６０へ進んでＢ−Ｄの
関係の修正することにより最新の動作特性を学習して今
回の処理を終了する。

【００６５】一方、Ｂ−Ｄ関係が異常領域に外れている
と判別された場合は、ＥＧＲ装置に何らかの本質的異常
が発生したとして、ステップ１７０において異常表示の
ための処理を実行した後処理を終了する。尚、この場
合、上記ステップ１４０，１５０は前記した開度差検出
手段６及び異常判定手段７に相当している。

【００６６】このように、上記の処理によってＥＧＲ装
置の経時変化に対する学習補正及び異常判定を行う構成
によれば、ＥＧＲ弁２１の弁開度が内燃機関１１の運転
状態に影響されない領域で、それらの処理を行うことが
可能となり、学習精度及び異常検出精度を著しく向上さ
せることができる。

【００６７】ところで、上記図５のフローチャートに示
す処理においてＢ−Ｄ関係を検出する際のデューティ比
Ｂは、制御装置３０によって任意に設定される値であ
る。この場合、短時間の減速フューエルカットの際に上
記の処理を実行するためには、ＥＧＲ弁２１が要求開度
に達するまでの時間は短い程好ましい。

【００６８】従って、例えば上記ステップ１２０におけ
るデューティ比Ｂを、減速フューエルカットが実行され
た瞬間の実開度付近の開度に対応するデューティ比とす
る構成とすれば、上記ステップ１２０における所定時間
ｃは極めて短い時間で足り、頻繁に学習補正及び異常判
定を実行することが可能となる。

【００６９】また、本実施例装置における弁開度センサ
２４の経時変化は、ブラシ２４ｂの摺動に起因する抵抗
体２４ａの摩耗が主な原因である。従って、抵抗体２４
ａの表面上、頻繁にブラシ２４ｂで摺動される部分につ
いては大きく摩耗する反面、ブラシ２４ｂによってほと
んど摺動されない部分については摩耗が問題となること
はない。

【００７０】従って、図２に示す本実施例装置におい
て、ブラシ２４ｂが抵抗体２４ａの上端付近に接触する
場合、すなわちＥＧＲ弁２１が全開状態である場合は、
接触式弁開度センサ２４の経時変化の影響のない実開度
信号を取り出すことができる。また、このようにＥＧＲ
弁２１を全開にする場合は、ダイアフラム２１ａやスプ
ング２１ｂのへたりの影響を受けずにブラシ２４ｂの位
置は、機械的にロックされる位置に決まる。

【００７１】このため、上記ルーチン中、ステップ１２
０においてＥＧＲ弁２１を全開とし得るデューティ比を
設定する構成を採用した場合には、ＥＧＲ装置に本質的
な異常が発生しない限り実開度と要求開度とが精度良く
整合することになり、経時変化の影響を受けない極めて
高精度な異常検出を実行することが可能となる。

【００７２】更に、上記の処理においては、所定の弁開
度を実現すべく設定された１のデューティ比と、それに
対する実開度とで学習補正及び異常判定を行う構成とし
たが、要求開度と実開度との比較を複数の点で実行する
構成とすると一層高精度に学習補正及び異常判定を行う
ことが可能となる。

【００７３】つまり、例えばＥＧＲ弁２１の全開位置で
検出したＢ−Ｄの関係と、頻繁に用いられる弁開度付近
で検出したＢ−Ｄ関係の２点について測定する。そし
て、その２点を結ぶ直線が図４に示す要求開度直線（実
線の直線）に重なるように学習補正し、またはその直線
が２本の判定開度直線（破線の直線）の間に存在するか
否かによって異常判定する構成とする。

【００７４】この場合、ＥＧＲ弁２１の全開度領域につ
いてのＢ−Ｄ関係について学習補正及び異常検出を実行
することとなり、１のＢ−Ｄ関係だけを用いてそれらの
処理を行う場合に比べて著しく高い精度の処理を行うこ
とが可能となる。

【００７５】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、接触式弁開
度センサの摩耗等に起因する経時変化を、異物の噛み込
みや信号線の断線等の本質的な異常と別個に検出するこ
とができる。このため、排気エミッションにはさほど影
響しない経時的な特性変化を異常として誤検出すること
がなく、本質的な異常のみを確実に検出することができ
るという特長を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内燃機関の排気ガス再循環装置の
原理構成図である。

【図２】本発明に係る内燃機関の排気ガス再循環装置の
一実施例の要部の構成を表す図である。

【図３】本発明に係る内燃機関の排気ガス再循環装置の
一実施例の構成を表す全体図である。

【図４】本実施例装置におけるＥＧＲ弁の駆動信号と実
開度との関係を表す図である。

【図５】本実施例装置において制御装置が実行するルー
チン処理の一例のフローチャートである。

【符号の説明】

１，２０ 排気還流通路 ２，２１ 排気還流制御弁（ＥＧＲ弁） ３，２４ 弁開度センサ ４ 運転状態検出手段 ５ 負圧設定手段 ６ 開度差検出手段 ７ 異常判定手段 １１ 内燃機関 １３ 吸気通路 １５ 排気通路 １６ 燃焼室 ２３ 電磁弁 ３０ 制御手段 ３９ アイドルスイッチ ４０ クランク角センサ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02M 25/07 550 F02M 25/07 520

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通
   する排気還流通路の途中に、供給される負圧に応じた開
   度を示すダイアフラム式排気還流制御弁を備えると共
   に、該排気還流制御弁の開度を検出する接点式弁開度セ
   ンサを有し、該接点式弁開度センサの検出信号を基に前
   記排気還流制御弁に供給する負圧をフィードバック制御
   することにより排気ガスの還流流量を制御する内燃機関
   の排気ガス再循環装置において、 前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
   と、 内燃機関の運転状態に対応して設定すべき前記排気還流
   制御弁の弁開度情報を有し、前記運転状態検出手段の検
   出結果に基づいて前記排気還流制御弁に供給すべき負圧
   を設定する負圧設定手段と、 前記接点式弁開度センサにより測定された前記排気還流
   制御弁の開度と、前記負圧設定手段が負圧設定の基礎と
   した弁開度情報とを比較して、前記排気還流制御弁の実
   開度と要求される弁開度との差を検出する開度差検出手
   段と、 該開度差検出手段により所定水準を越える開度差が検出
   された場合に、装置に異常が生じたと判定する異常判定
   手段とを有することを特徴とする内燃機関の排気ガス再
   循環装置。