JP4214518B2 - Failure diagnosis device for exhaust gas recirculation system - Google Patents
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Description
本発明は、車両用エンジン、定置用エンジン等の排ガス浄化システムに適用され、エンジンの排気通路からのEGR(排ガス再循環)ガスをEGR通路を通して吸気通路に還流するとともに、該EGR通路の流路面積を調整するEGR弁を設けてなる排ガス還流システムの故障診断装置に関する。 The present invention is applied to an exhaust gas purification system such as a vehicle engine or a stationary engine, and recirculates EGR (exhaust gas recirculation) gas from the exhaust passage of the engine to the intake passage through the EGR passage, and the flow path of the EGR passage. The present invention relates to a failure diagnosis apparatus for an exhaust gas recirculation system provided with an EGR valve for adjusting the area.
車両用エンジン、発電用等の定置用エンジンにおいては、排ガス中のNOx(窒素酸化物)を除去する手段として、排気通路の排ガスの一部つまりEGR(排ガス再循環)ガスを、EGR弁により流路面積を調整可能としたEGR通路を通して吸気通路に還流するEGR排ガス還流システムが多く採用されている。
かかるEGR排ガス還流システム(以下EGRシステムという)においては、前記EGR弁の故障、あるいは排ガス中のカーボンの堆積により前記EGR通路が詰まってしまう等のEGRシステムの故障によって、EGRガスの還流が停止したりEGRガス流量の調整が不能となるのを回避するため、該EGRシステムの故障を検知するための故障診断装置が種々提供されている。
In a stationary engine such as a vehicle engine or a power generation engine, as a means for removing NOx (nitrogen oxide) in exhaust gas, a part of exhaust gas in an exhaust passage, that is, EGR (exhaust gas recirculation) gas is flowed by an EGR valve. Many EGR exhaust gas recirculation systems that recirculate to an intake passage through an EGR passage that can adjust the road area are widely used.
In such an EGR exhaust gas recirculation system (hereinafter referred to as an EGR system), the recirculation of EGR gas is stopped by the failure of the EGR valve or the failure of the EGR system such as the EGR passage being clogged due to the accumulation of carbon in the exhaust gas. In order to avoid that the adjustment of the EGR gas flow rate becomes impossible, various failure diagnosis apparatuses for detecting a failure of the EGR system are provided.
図6はかかる故障診断装置を備えたEGRシステム付きエンジンの1例を示す概略構成図である。図において、100はエンジン、101は該エンジン100の吸気マニホールド、102は排気マニホールド、106は過給機(図示省略)からの新気(空気)が通流する新気通路、103は前記吸気マニホールドに通ずる吸気通路である。
104は前記排気マニホールド102を含む排気通路と前記吸気通路103とを接続するEGR(排ガス再循環)通路、107は前記新気通路106とEGR通路104との合流部である。105はEGR弁で、前記EGR通路104の前記合流部107の直上流部位に設置されて、前記EGR通路104の流路面積つまりEGRガスの還流量を調整する。尚、前記EGR弁105は、コントローラ10の指示弁開度に従い、モータ、エア等で駆動される。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an example of an engine with an EGR system provided with such a failure diagnosis apparatus. In the figure, 100 is an engine, 101 is an intake manifold of the
2は吸気温度検出器で、前記合流部107よりも下流側の吸気通路103に設けられて、前記新気通路106からの新気にEGR通路104からのEGRガスが混入された吸気の温度を検出する。
10はコントローラで、該コントローラ10においては、前記吸気温度検出器2から吸気温度の検出値が入力されており、該吸気温度の検出値に基づき、前記EGR弁105の開閉時における前記吸気温度検出値の温度差つまり開閉温度差を算出して、該開閉温度差が予め設定された許容開閉温度差よりも小さくなったときEGRシステムに故障が発生したものと判定し、警報装置3に警報を発信するようになっている。
また、かかる排ガス還流システムの故障診断装置の1つに特許文献1(特開平3−115767号公報)に記載された装置がある。
特許文献1の技術においては、吸気通路のEGR通路との合流部よりも上流側の新気通路に新気の温度を検出する新気温度検出器を設け、該吸気通路の前記合流部に前記EGR通路からのEGRガスを下流側に案内する隔壁を設け、さらに該隔壁内通路の出口部に、前記新気にEGRガスが混入された吸気の温度を検出する吸気温度検出器を設けて、前記新気温度の検出値及び吸気温度の検出値をコントローラに入力している。
そして前記コントローラにおいて、前記吸気温度検出器からの吸気温度検出値と新気温度検出器からの新気温度検出値との温度差が予め設定された許容温度差よりも小さいときにEGRシステムに故障が発生しているものと判定し、警報等を発信するようにしている。
Moreover, there exists an apparatus described in patent document 1 (Unexamined-Japanese-Patent No. 3-115767) as one of the failure diagnosis apparatuses of this exhaust gas recirculation system.
In the technique of Patent Document 1, a fresh air temperature detector that detects the temperature of fresh air is provided in the fresh air passage upstream of the joining portion of the intake passage with the EGR passage, and the joining portion of the intake passage includes the fresh air temperature detector. A partition for guiding EGR gas from the EGR passage to the downstream side is provided, and an intake air temperature detector for detecting the temperature of the intake air in which EGR gas is mixed into the fresh air is provided at the outlet of the passage in the partition, The detected value of the fresh air temperature and the detected value of the intake air temperature are input to the controller.
In the controller, when the temperature difference between the intake air temperature detection value from the intake air temperature detector and the fresh air temperature detection value from the fresh air temperature detector is smaller than a preset allowable temperature difference, the EGR system fails. It is determined that has occurred, and an alarm is transmitted.
過給機及びインタークーラ付きエンジンにおいては、エンジン負荷、エンジン回転数等のエンジン運転条件によって新気通路を通る新気の温度が変化する。
然るに、図6に示される故障診断装置を備えたEGRシステム付きエンジンにあっては、EGR弁105の開閉時における吸気温度検出器2からの吸気温度検出値の温度差つまり開閉温度差を求めて、該開閉温度差が予め設定された許容開閉温度差よりも小さくなったときにEGRシステムの故障を判定するので、前記のように新気の温度が変化した場合、前記合流部107にてEGRガス合流部後の吸気温度の変化にEGRガスの混合分と新気温度の変化分とが混在することとなり、コントローラ10においてEGRガス温度の変化を正確に検出できずにEGRシステムの故障判定に誤判定が生じて、EGRシステムの故障を正確に検知できない事態が発生する。
In an engine with a supercharger and an intercooler, the temperature of fresh air passing through a fresh air passage changes depending on engine operating conditions such as engine load and engine speed.
However, in the engine with the EGR system provided with the failure diagnosis device shown in FIG. 6, the temperature difference of the intake air temperature detection value from the intake
また、特許文献1の技術にあっては、吸気通路のEGRガス合流部の上流側における新気温度と下流側におけるEGRガス合流後の吸気温度とを検出して、前記吸気温度検出値と新気温度検出値との温度差が予め設定された許容温度差よりも小さいときにEGRガスに故障が発生しているものと判定するので、図6の従来技術のような新気温度の変化によるEGRシステムの故障判定の誤判定は回避できる。
しかしながら、特許文献1の技術にあっては、EGRシステムの故障判定に、新気温度検出器で検出された新気温度の絶対値、及び、吸気温度検出器で検出された吸気温度の絶対値を用いているため、該新気温度検出器あるいは吸気温度検出器に検出誤差が発生している場合には、コントローラ10におけるEGRシステムの故障判定にかかる検出誤差が入った新気温度検出値あるいは吸気温度検出値を用いることとなり、かかる従来技術にあっても、EGRシステムの故障判定に誤判定が生じて、EGRシステムの故障を正確に検知できない事態が発生し易い。
等の問題点を有している。
In the technique of Patent Document 1, a fresh air temperature on the upstream side of the EGR gas merging portion of the intake passage and an intake air temperature after the EGR gas merging on the downstream side are detected, and the detected intake air temperature value and the new air temperature are detected. Since it is determined that a failure has occurred in the EGR gas when the temperature difference from the air temperature detection value is smaller than a preset allowable temperature difference, it is determined by the change in the fresh air temperature as in the prior art in FIG. Misjudgment of EGR system failure judgment can be avoided.
However, in the technique of Patent Document 1, the absolute value of the fresh air temperature detected by the fresh air temperature detector and the absolute value of the intake air temperature detected by the intake air temperature detector are used for determining the failure of the EGR system. Therefore, when a detection error has occurred in the fresh air temperature detector or the intake air temperature detector, the fresh air temperature detection value or the new air temperature detection value that contains the detection error related to the EGR system failure determination in the
And so on.
従って、本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、エンジン運転条件等による新気温度の変化、及び新気温度あるいはEGR混合後の吸気温度を検出する検出器(センサ)に検出誤差が発生しても、かかる新気温度の変化及び検出器の検出誤差に影響されることなくEGRシステムの故障を正確に検知可能とした排ガス還流システムの故障診断装置を提供することを目的とする。 Accordingly, in the present invention, in view of the problems of the prior art, a detection error occurs in a detector (sensor) that detects a change in fresh air temperature due to engine operating conditions and the like, and a fresh air temperature or an intake air temperature after EGR mixing. Another object of the present invention is to provide a fault diagnosis apparatus for an exhaust gas recirculation system that can accurately detect a fault in an EGR system without being affected by the change in the fresh air temperature and the detection error of the detector.
本発明はかかる目的を達成するもので、エンジンの排気通路からのEGR(排ガス再循環)ガスをEGR通路を通して吸気通路に還流するとともに、前記EGR通路に該EGR通路の流路面積を調整するEGR弁を設けてなる排ガス還流システムの故障診断装置において、前記EGR通路と吸気通路との合流部よりも下流側の吸気通路に設けられて新気にEGRガスが混入された吸気の温度を検出する吸気温度検出器と、該吸気温度検出器から入力される吸気温度の検出値からEGR弁開弁中の所定のサンプリング期間における最高温度(Tmax)と最低温度(Tmin)との温度差即ち最高最低温度差(ΔTs=Tmax−Tmin)を算出し、該最高最低温度差ΔTsが予め設定された許容温度差(ΔTsa)以下(ΔTs≦ΔTsa)のとき、前記排ガス還流システムの故障の判定条件とするコントローラとを備えてなることを特徴とする。 The present invention is intended to achieve the object, while refluxing the EGR (exhaust gas recirculation) gas from the exhaust passage of the engine to the intake passage through the EGR passage, for adjusting the flow passage area of the EGR passage with the EGR passage In a fault diagnosis apparatus for an exhaust gas recirculation system provided with an EGR valve, the temperature of intake air in which EGR gas is mixed into fresh air is detected in an intake passage downstream of the junction of the EGR passage and the intake passage. Temperature difference between the maximum temperature (Tmax) and the minimum temperature (Tmin) in a predetermined sampling period during the opening of the EGR valve from the intake air temperature detector to be detected and the detected value of the intake air temperature input from the intake air temperature detector The minimum temperature difference (ΔTs = Tmax−Tmin) is calculated, and the maximum and minimum temperature difference ΔTs is equal to or less than a preset allowable temperature difference (ΔTsa) (ΔTs ≦ ΔTsa). When, characterized by comprising a controller to determine the condition of failure of the exhaust gas recirculation system.
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かかる発明によれば、温度検出器の熱的慣性や排ガスの慣性によって、吸気温度変化とEGR弁の作動との間にずれが生じて、温度検出器による吸気温度検出値を用いての排ガス還流システムの故障判定に誤判定を生ずるような状況にあっても、EGR弁開弁中の所定のサンプリング期間における最高最低温度差(ΔTs=Tmax−Tmin)を用いることにより、前記のような温度検出器の熱的慣性や排ガスの慣性に伴う吸気温度変化とEGR弁の作動との間のずれの発生による吸気温度変化の検出誤差を回避可能となり、EGR弁開弁中の実際の吸気温度変化を正確に検知でき、前記吸気温度変化の検出誤差に伴う排ガス還流システムの故障判定に誤判定を防止できる。 According to inventions that written, by the inertia of the thermal inertia and the exhaust gas temperature detector, misalignment occurs between the operation of the intake air temperature changes and the EGR valve, by using the intake air temperature detection value by the temperature detector By using the maximum and minimum temperature difference (ΔTs = T max −T min ) during a predetermined sampling period while the EGR valve is open, even in a situation where an erroneous determination is made in the failure determination of the exhaust gas recirculation system of It is possible to avoid the detection error of the intake air temperature change due to the deviation between the intake air temperature change and the operation of the EGR valve due to the thermal inertia of the temperature detector and the exhaust gas inertia, and the actual operation during the EGR valve opening The intake air temperature change can be accurately detected, and an erroneous determination can be prevented in the failure determination of the exhaust gas recirculation system accompanying the detection error of the intake air temperature change.
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本発明によれば、新気及び該新気へのEGRガス混合後の吸気における2つの状態、つまり前記EGR弁の開弁時の状態と閉弁時の状態における新気温度の温度差(ΔT1)及び吸気温度の温度差(ΔT2)を算出し、前記2つの状態における新気温度差(ΔT1)及び吸気温度差(ΔT2)を用いて、新気と該新気へのEGRガス混合後の吸気とのEGR前後温度差(ΔT=ΔT2−ΔT1)あるいはEGR前後温度比(Ct=ΔT2/ΔT1)が、許容温度差(ΔTa)以下(ΔT≦ΔTa)あるいは許容温度比(Cta)以下(Ct≦Cta)のとき、排ガス還流システムの故障が発生しているものと判定する判定条件が、EGRシステムが正常と判定したときであっても、EGR弁開弁中の所定のサンプリング期間における最高最低温度差ΔTsが許容温度差ΔTsa以下(ΔTs≦ΔTsa)となるときには、前記排ガス還流システムの故障の判定条件とすることにより、EGRシステムの故障検知もれを確実に回避できる。
以上により、排ガス還流システムの故障判定精度が向上する。
According to the present invention, the temperature difference (ΔT) between the fresh air and the fresh air temperature in two states in the intake air after mixing the EGR gas into the fresh air, that is, the state when the EGR valve is opened and the state when the EGR valve is closed. 1 ) and the temperature difference (ΔT 2 ) between the intake air temperatures, and using the fresh air temperature difference (ΔT 1 ) and the intake air temperature difference (ΔT 2 ) in the two states, fresh air and EGR to the fresh air The temperature difference before and after EGR (ΔT = ΔT 2 −ΔT 1 ) or the temperature ratio before and after EGR (C t = ΔT 2 / ΔT 1 ) with the intake air after gas mixing is equal to or less than the allowable temperature difference (ΔTa) (ΔT ≦ ΔTa) or Even when the EGR system determines that the EGR system is normal when the allowable temperature ratio (C ta ) or less (C t ≦ C ta ), the determination condition for determining that a failure of the exhaust gas recirculation system has occurred , In a predetermined sampling period during the EGR valve opening When a high minimum temperature difference .DELTA.Ts becomes less than the allowable temperature difference ΔTsa (ΔTs ≦ ΔTsa), by the judgment condition of failure of the exhaust gas recirculation system, it can be reliably avoided failure detection leakage of the EGR system.
As a result, the failure determination accuracy of the exhaust gas recirculation system is improved.
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以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to specific examples unless otherwise specified. Only.
図1は本発明の実施例に係る車両用エンジンにおける排ガス還流システムの故障診断装置の全体構成図である。図2は故障診断装置の第1参考例の制御ブロック図、図3は故障診断装置の第2参考例の制御ブロック図、図4は本発明の故障診断装置の実施例の制御ブロック図である。図5(A)、(B)は前記実施例の作動説明用線図である。 FIG. 1 is an overall configuration diagram of a failure diagnosis apparatus for an exhaust gas recirculation system in a vehicle engine according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is a control block diagram of a first reference example of fault diagnosis system, a control block diagram of a second reference example of FIG. 3 is fault diagnostic apparatus, a control block of the real施例the fault diagnosis apparatus shown in FIG. 4 is the invention FIG. Figure 5 (A), (B) is an operation explanatory diagram of the front you施例.
本発明の実施例における全体構成を示す図1において、100はエンジン、101は該エンジン100の吸気マニホールド、102は排気マニホールド、106は過給機(図示省略)からの新気(空気)が通流する新気通路、103は前記吸気マニホールド101に通ずる吸気通路である。
104は前記排気マニホールド102を含む排気通路と前記吸気通路103とを接続するEGR(排ガス再循環)通路、107は前記新気通路106とEGR通路104との合流部である。
10はコントローラ、105はEGR弁、108はEGR弁駆動部で、コントローラ10で算出されるEGR指示弁開度に従いEGR弁駆動部108が駆動されて、前記EGR通路104の流路面積つまりEGRガスの還流量を調整する。
以上に示される車両用エンジンにおける排ガス還流システムの基本構成は、図6に示されるような従来技術と同様である。
In FIG. 1 showing the overall configuration of an embodiment of the present invention, 100 is an engine, 101 is an intake manifold of the
The basic configuration of the exhaust gas recirculation system in the vehicle engine described above is the same as that of the prior art as shown in FIG.
図1において、1は新気温度検出器で、前記EGR通路104と吸気通路103との合流部107よりも上流側の新気通路106に設けられて、該新気通路106を流れる過給機(図示省略)からの新気(空気)の温度を検出する。2は吸気温度検出器で、前記合流部107よりも下流側の吸気通路103に設けられて、前記新気にEGR通路104からのEGRガスが混入された吸気の温度を検出する。
コントローラ10には、前記新気温度検出器1からの新気温度検出値、吸気温度検出器2からの吸気温度検出値が入力され、該新気温度検出値、吸気温度検出値及びEGR指示弁開度に基づき後述するような制御動作を行って、前記EGR弁105、EGR通路104等のEGRシステム(排ガス還流システム)の故障の有無の判定を行い、その判定結果を表示装置4に表示するとともに、警報装置3に伝送して該警報装置3に警報を発信せしめるものである。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a fresh air temperature detector, which is provided in a
The fresh air temperature detection value from the fresh air temperature detector 1 and the intake air temperature detection value from the intake
次に、図2ないし図4に基づき、かかる排ガス還流システムの故障診断装置の動作について説明する。
図2に示される前記故障診断装置の第1参考例において、前記新気温度検出器1からの新気温度検出値T1及びEGR弁開度算出部5からのEGR指示弁開度Uは前記コントローラ10の新気温度差算出部11に入力され、また吸気温度検出器2からの吸気温度検出値T2及びEGR弁開度算出部5からのEGR指示弁開度Uは前記コントローラ10の吸気温度差算出部12に入力される。
Next, the operation of the fault diagnosis apparatus for the exhaust gas recirculation system will be described with reference to FIGS.
In the first reference example of the failure diagnosis apparatus shown in FIG. 2, the fresh air temperature detection value T 1 from the fresh air temperature detector 1 and the EGR instruction valve opening degree U from the EGR valve opening
前記新気温度差算出部11においては、前記新気温度検出値T1に基づき、前記EGR指示弁開度Uに基づくEGR弁105の開弁時における新気温度T11及びEGR弁105の閉弁時における新気温度T12を算出した後、前記EGR弁105の開弁時における新気温度T11とEGR弁105の閉弁時における新気温度T12との温度差ΔT1即ち新気温度差ΔT1=T11−T12を算出する。
また、前記吸気温度差算出部12においては、前記吸気温度検出値T2に基づき、前記EGR弁105の開弁時における吸気温度T21及びEGR弁105の閉弁時における吸気温度T22を算出した後、前記EGR弁105の開弁時における吸気温度T21とEGR弁105の閉弁時における吸気温度T22との温度差ΔT2即ちEGR吸気温度差ΔT2=T21−T22を算出する。
前記新気温度差ΔT1及びEGR吸気温度差ΔT2はEGR前後温度差算出部13に入力される。
The fresh air temperature
The intake air temperature
The fresh air temperature difference ΔT 1 and the EGR intake air temperature difference ΔT 2 are input to the EGR front-rear temperature
EGR前後温度差算出部13においては、前記EGR吸気温度差ΔT2と新気温度差ΔT1との差であるEGR前後温度差ΔT=ΔT2−ΔT1を算出して温度差判定部15に入力する。
前記EGR前後温度差ΔT(ΔT=ΔT2−ΔT1)が一定値以下となったとき、前記EGR弁105、EGR通路104等のEGRシステム(排ガス還流システム)の故障が発生していることになることから、前記許容温度差設定部14においては、前記EGRシステムの故障発生限界となるEGR前後温度差ΔTの最小値即ち許容温度差ΔTaを故障判定条件として、エンジン運転条件(エンジン負荷、あるいはエンジン回転数)ごとに設定している。
そして前記温度差判定部15においては、前記EGR前後温度差ΔT(ΔT2−ΔT1)と許容温度差ΔTaとを比較し、第1の判定条件として、該EGR前後温度差ΔTが許容温度差ΔTa以下、即ちΔT≦ΔTaのとき、前記EGRシステムの故障が発生しているものと判定する。
かかる温度差判定部15における第1の判定結果は、表示装置4に表示されるとともに、該判定結果によりEGRシステムの故障が発生しているものとされた場合には、該故障発生を警報装置3に伝送して警報を発信せしめる。
The EGR front-rear temperature
When the temperature difference ΔT before and after EGR (ΔT = ΔT 2 −ΔT 1 ) becomes a certain value or less, failure of the EGR system (exhaust gas recirculation system) such as the
The temperature
The first determination result in the temperature
従ってかかる第1参考例によれば、前記EGR弁105の開弁時〜閉弁時間における前記EGR吸気温度差ΔT2と新気温度差ΔT1との温度差であるEGR前後温度差ΔT(ΔT2−ΔT1)と、該EGR前後温度差の許容温度差ΔTaとを比較し、該比較結果が第1の判定条件であるΔT≦ΔTaに該当するか否を判定することによって、前記EGRシステムの故障発生を確実に検知できる。
Therefore, according to the first reference example, the temperature difference ΔT (ΔT before and after EGR), which is the temperature difference between the EGR intake air temperature difference ΔT 2 and the fresh air temperature difference ΔT 1 between the opening time and the closing time of the
かかる参考例においては、さらに前記EGRシステムの故障発生の検知精度を高くするため、前記第1の判定条件に加えて、次のような第2の判定条件によって前記EGRシステムの故障発生を検知する。
即ち、前記温度差判定部15においては、前記第1の判定条件による判定、つまり前記EGR前後温度差ΔTが許容温度差ΔTa以下であるか(ΔT≦ΔTa)否かの判定を連続的あるいは一定時間間隔で行い、その結果を異常温度差頻度算出部17に入力する。
該異常温度差頻度算出部17においては、前記EGR前後温度差ΔTが許容温度差ΔTa以下となる(ΔT≦ΔTa)一定時間当たりの発生頻度N1を算出してEGR異常判定部18に入力する。
In this reference example, in order to further increase the accuracy of detecting the occurrence of a failure in the EGR system, the occurrence of a failure in the EGR system is detected based on the following second determination condition in addition to the first determination condition. .
That is, in the temperature
The abnormal temperature difference
16は許容頻度設定部で、前記EGRシステムの故障発生限界となる、前記EGR前後温度差ΔTが許容温度差ΔTa以下となる(ΔT≦ΔTa)一定時間当たりの発生頻度N1の最小値即ち許容頻度N10がエンジン運転条件(エンジン負荷、あるいはエンジン回転数)ごとに設定されている。
異常判定部18においては、第2の判定条件として、前記EGR前後温度差ΔTが前記許容温度差ΔTa以下(ΔT≦ΔTa)の状態となる発生頻度N1が前記許容頻度N10を超えるとき(N1>N10)、前記EGRシステムの故障が発生しているものと判定する。
かかる異常判定部18における第2の判定結果は、表示装置4に表示されるとともに、該判定結果によりEGRシステムの故障が発生しているものとされた場合には、該故障発生を警報装置3に伝送して警報を発信せしめる。
従って、前記第1の判定条件即ち前記EGR前後温度差ΔTを用いてのEGRシステムの故障判定に加えて、かかる第2の判定条件即ち前記温度差による故障条件の発生頻度を検知することにより、EGRシステムの故障判定精度がさらに向上する。
16 is a permissible frequency setting unit, the failure limit of the EGR system, the EGR downstream temperature difference [Delta] T is less than or equal to the allowable temperature difference ΔTa (ΔT ≦ ΔTa) minimum value or allowable frequency N 1 per fixed time frequency N 10 is set for each engine operating condition (engine load, or engine speed).
Abnormality in the
The second determination result in the
Therefore, in addition to the failure determination of the EGR system using the first determination condition, that is, the temperature difference ΔT before and after the EGR, by detecting the occurrence frequency of the second determination condition, that is, the failure condition due to the temperature difference, The failure determination accuracy of the EGR system is further improved.
図3に示される第2参考例においては、前記第1参考例のEGR前後温度差ΔTに代えて、EGR前後温度比Ct(Ct=ΔT2/ΔT1)を用いる。
即ち、図3において、23はEGR前後温度比算出部で、前記新気温度差算出部11からの新気温度差ΔT1及び前記吸気温度差算出部12からのEGR吸気温度差ΔT2に基づき、EGR前後温度比Ct(Ct=ΔT2/ΔT1)を算出して温度比判定部25に入力する。
24は許容温度比設定部で、該許容温度比設定部24においては、前記EGRシステムの故障発生限界となるEGR前後温度比Ctの最小値即ち許容温度比Ctaを故障判定条件として、エンジン運転条件(エンジン負荷、あるいはエンジン回転数)ごとに設定している。
In the second reference example shown in FIG. 3, a temperature ratio C t before and after EGR (C t = ΔT 2 / ΔT 1 ) is used instead of the temperature difference ΔT before and after EGR in the first reference example.
That is, in FIG. 3,
24 at the permissive temperature ratio setting unit, at the permissive temperature
そして前記温度比判定部25においては、前記EGR前後温度比Ct(Ct=ΔT2/ΔT1)と許容温度比Ctaとを比較し、第1の判定条件として、該EGR前後温度比Ctが許容温度比Cta以下、即ちCt≦Ctaのとき、前記EGRシステムの故障が発生しているものと判定する。
かかる温度差判定部25おける第1の判定結果は、表示装置4に表示されるとともに、該判定結果によりEGRシステムの故障が発生しているものとされた場合には、該故障発生を警報装置3に伝送して警報を発信せしめる。
Then, the temperature
The first determination result in the temperature
従ってかかる第2参考例によれば、前記EGR弁105の開弁時〜閉弁時間における前記EGR吸気温度差ΔT2と新気温度差ΔT1との温度比であるEGR前後温度比Ct(Ct=ΔT2/ΔT1)と、該EGR前後温度比の許容温度比Ctaとを比較し、該比較結果が第1の判定条件であるCt≦Ctaに該当するか否を判定することによって、前記EGRシステムの故障発生を確実に検知できる。
Therefore, according to the second reference example, the temperature ratio C t before and after EGR, which is the temperature ratio between the EGR intake air temperature difference ΔT 2 and the fresh air temperature difference ΔT 1 during the opening time to the closing time of the
かかる第2参考例においては、前記第1参考例と同様に、さらに前記EGRシステムの故障発生の検知精度を高くするため、前記第1の判定条件に加えて、次のような第2の判定条件によって前記EGRシステムの故障発生を検知する。
即ち、前記温度比判定部25においては、前記第1の判定条件による判定、つまり前記EGR前後温度比Ctが許容温度比Cta以下であるか(Ct≦Cta)否かの判定を連続的あるいは一定時間間隔で行い、その結果を異常温度比頻度算出部27に入力する。
該異常温度比頻度算出部27においては、前記EGR前後温度比Ctが許容温度比Cta以下となる(Ct≦Cta)一定時間当たりの発生頻度N2を算出してEGR異常判定部28に入力する。
In the second reference example, as in the first reference example, in order to further increase the detection accuracy of the occurrence of a failure in the EGR system, the following second determination is made in addition to the first determination condition. The occurrence of a failure in the EGR system is detected according to a condition.
That is, in the temperature
In the different ambient temperature of ratio
26は許容頻度設定部で、前記EGRシステムの故障発生限界となる、前記EGR前後温度比Ctが許容温度比Cta以下となる(Ct≦Cta)一定時間当たりの発生頻度N2の最小値即ち許容頻度N20がエンジン運転条件(エンジン負荷、あるいはエンジン回転数)ごとに設定されている。
異常判定部28においては、第2の判定条件として、前記EGR前後温度比Ctが前記許容温度比Cta以下(Ct≦Cta)の状態となる発生頻度N2が前記許容頻度N20を超えるとき(N2>N20)、前記EGRシステムの故障が発生しているものと判定する。
かかる異常判定部28における第2の判定結果は、前記第1参考例と同様に、表示装置4に表示されるとともに、該判定結果によりEGRシステムの故障が発生しているものとされた場合には、該故障発生を警報装置3に伝送して警報を発信せしめる。
従って、前記第1の判定条件即ち前記EGR前後温度比Ctを用いてのEGRシステムの故障判定に加えて、かかる第2の判定条件即ち前記温度比による故障条件の発生頻度を検知することにより、EGRシステムの故障判定精度がさらに向上する。
26 is a permissible frequency setting unit, the failure limit of the EGR system, the EGR longitudinal temperature ratio C t is equal to or less than the allowable temperature ratio C t a (C t ≦ C t a) frequency per fixed time N minimum value or allowable frequency N 20 of 2 is set for each engine operating condition (engine load, or engine speed).
In the
The second determination result in the
Thus, by addition to the failure determination of the first determination condition i.e. EGR system using the EGR longitudinal temperature ratio C t, detects the frequency of occurrence of such second determination condition ie fault condition by said temperature ratio Further, the failure determination accuracy of the EGR system is further improved.
図4に示される本発明の実施例において、前記吸気温度検出器2による吸気温度の検出値は前記コントローラ10の最高最低温度検出部31に入力される。また、前記EGR弁開度算出部5からのEGR指示弁開度Uは前記コントローラ10のサンプリング時間設定部32に入力され、該サンプリング時間設定部32においては、EGR弁105の開閉時期から吸気温度の最高最低温度を算出するためのサンプリング時間を設定して、前記最高最低温度算出部33に入力する。
In the embodiment of the present invention shown in FIG. 4, the detected value of the intake air temperature by the intake
該最高最低温度検出部31においては、図5(A)に示すように、EGR弁105開弁中の所定のサンプリング期間における最高温度Tmaxと最低温度Tminとの温度差即ち最高最低温度差ΔTs(Tmax−Tmin)を算出し、許容温度差設定部34に予め設定された許容温度差ΔTsaと比較し、この比較結果をEGR異常判定部35に入力する。
前記EGR異常判定部35においては、前記最高最低温度算出部33における比較結果に基づき、前記最高最低温度差ΔTsが前記許容温度差ΔTsa以下(ΔTs≦ΔTsa)のとき、前記EGRシステムの故障が発生しているものと判定し、その判定結果を表示装置4に伝送する。
In highest-lowest
In the EGR
図5(B)に示されるように、吸気温度検出器2等の温度検出器の熱的慣性や排ガスの慣性によって、吸気温度変化とEGR弁105の作動との間にずれが生じて、実吸気温度Aと吸気温度検出器2による温度センサ指示吸気温度Bとの間に時間的なずれΔtが生じ、図5(A)のように、EGR弁105の開弁時と閉弁時との間の温度差T2が小さくなって、該温度差T2による故障判定に誤差を生ずる。
然るに、かかる実施例によれば、前記のように、吸気温度検出器2等の温度検出器による吸気温度検出値を用いてのEGRシステムの故障判定に誤判定を生ずるような状況にあっても、EGR弁105開弁中の所定のサンプリング期間における最高最低温度差ΔTsを用いることにより、前記のような温度検出器の熱的慣性や排ガスの慣性に伴う吸気温度変化とEGR弁105の作動との間のずれの発生による吸気温度変化の検出誤差を回避可能となる。
As shown in FIG. 5B, a deviation occurs between the change in the intake air temperature and the operation of the
However, according to the actual施例that written, as described above, the situations causing erroneous determination on the failure determination of the EGR system using the intake air temperature value detected by the temperature detector, such as the intake
そして、前記第1参考例あるいは第2参考例において、EGRシステムの故障の第1の判定条件を満足せず、かつ前記EGRシステムの故障の第2の判定条件を満足しないことにより該EGRシステムが正常と判定したときであっても、かかる実施例のように、前記最高最低温度差ΔTsが許容温度差ΔTsa以下(ΔTs≦ΔTsa)となるときには、前記排ガス還流システムの故障の第3の判定条件とすることにより、EGRシステムの故障検知もれを確実に回避できる。 In the first reference example or the second reference example, the EGR system does not satisfy the first determination condition for failure of the EGR system and does not satisfy the second determination condition for failure of the EGR system. even when it is judged to be normal, as in real施例that written, the maximum and minimum temperature difference .DELTA.Ts the allowable temperature difference DerutaTsa less when the (ΔTs ≦ ΔTsa), the third failure of the exhaust gas recirculating system By making this determination condition, it is possible to reliably avoid a failure detection leak of the EGR system.
本発明によれば、エンジンの運転条件等による新気温度の変化、及び新気温度あるいはEGR混合後の吸気温度を検出する検出器(センサ)の検出誤差等に影響されることなく、EGRシステムの故障を正確に検知可能とした排ガス還流システムの故障診断装置を提供することができる。 According to the present invention, the EGR system is not affected by a change in the fresh air temperature due to an engine operating condition or the like, and a detection error of a detector (sensor) that detects the fresh air temperature or the intake air temperature after EGR mixing. It is possible to provide a fault diagnosis device for an exhaust gas recirculation system that can accurately detect a fault in the exhaust gas.
1 新気温度検出器
2 吸気温度検出器
3 カバー
3 警報装置
4 表示装置
5 EGR弁開度算出部
10 コントローラ
100 エンジン
101 吸気マニホールド
102 排気マニホールド
103 吸気通路
104 EGR(排ガス再循環)通路
105 EGR弁
106 新気通路
107 合流部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fresh
Claims (1)
前記EGR通路と吸気通路との合流部よりも下流側の吸気通路に設けられて新気にEGRガスが混入された吸気の温度を検出する吸気温度検出器と、該吸気温度検出器から入力される吸気温度の検出値からEGR弁開弁中の所定のサンプリング期間における最高温度(Tmax)と最低温度(Tmin)との温度差即ち最高最低温度差(ΔTs=Tmax−Tmin)を算出し、該最高最低温度差ΔTsが予め設定された許容温度差(ΔTsa)以下(ΔTs≦ΔTsa)のとき、前記排ガス還流システムの故障の判定条件とするコントローラとを備えてなることを特徴とする排ガス還流システムの故障診断装置。 Failure diagnosis of an exhaust gas recirculation system in which EGR (exhaust gas recirculation) gas from the exhaust passage of the engine is recirculated to the intake passage through the EGR passage and an EGR valve is provided in the EGR passage to adjust the flow area of the EGR passage. In the device
An intake air temperature detector that is provided in an intake passage downstream of the joining portion of the EGR passage and the intake passage and detects the temperature of intake air in which EGR gas is mixed into fresh air, and an input from the intake air temperature detector The temperature difference between the maximum temperature (Tmax) and the minimum temperature (Tmin) during a predetermined sampling period during the opening of the EGR valve, that is, the maximum / minimum temperature difference (ΔTs = Tmax−Tmin) is calculated from the detected value of the intake air temperature. An exhaust gas recirculation system comprising: a controller for determining a failure condition of the exhaust gas recirculation system when the maximum and minimum temperature difference ΔTs is equal to or less than a preset allowable temperature difference (ΔTsa) (ΔTs ≦ ΔTsa) Fault diagnosis device.
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